Remerciez-le!

Remerciez @Admin pour avoir partagé cet document gratuitement, de la manière la plus simple, en partageant sur les réseaux sociaux.

Tableaux de Contrôle Guide Technique Comment réduire la détérioration des compo

Tableaux de Contrôle Guide Technique Comment réduire la détérioration des composants grâce à une gestion thermique efficace 2 Pour en savoir plus sur les solutions de gestion thermique des armoires de contrôle, consultez notre catalogue ou visiter notre site Internet www.schneider-electric.com 3 Sommaire Introduction 4 à 7 1 Analyse des conditions thermiques 8 à 13 • Analyses Internes • Analyses Externes 2 Solutions d’optimisation thermique • Vue d’ensemble 14 à 15 • Solutions "Passives" 16 à 26 • Solutions "Actives" 27 à 55 3 Synthèse pratique 58 à 61 4 Guide de choix des solutions 62 à 69 4 Toute l’expertise Schneider de la gestion de vos armoir Parmi nos clients, nombreux sont les bureaux d’études, les tableautiers, les installateurs ou encore les OEM, qui nous demandent de les aider à optimiser le rendement de leur installation électrique, tout en respectant les contraintes environnementales et en évitant les problèmes d’origine thermique. C’est pour ces clients (et tous les autres) que Schneider Electric, spécialiste mondial de la gestion et de l’efficacité énergétique, a conçu ce guide d’expertise technique. A travers ce document, résolument pratique et complet, c’est toute son expérience de la gestion thermique des armoires électriques, que Schneider Electric a tenu à partager avec ses clients. 5 Electric au service thermique res de contrôle Leurs conséquences Le moindre arrêt ou disfonctionnement de l’installation électrique peut avoir des conséquences financières importantes, voire catastrophiques, pour l’entreprise, quel que soit son secteur d’activités. Voici quelques exemples de secteurs d’activités pour lesquels 1 h d’arrêt peut coûter très cher : Industrie automobile 10 000 ¤ Industrie agro- alimentaire 6 000 ¤ Industrie microprocesseurs 35 600 000 ¤ Services de transactions bancaires 2 940 000 ¤ Services de réservation de billets d’avions 90 000 ¤ Opérateurs téléphonie mobile 47 000 ¤ PME 350 ¤ Les causes des arrêts ou disfonctionnements des installations Une grande majorité des arrêts ou disfonctionnements des installations électriques et des appareils contenus dans les armoires de contrôle, est d’origine thermique : sur ou sous température des équipements électriques et surtout, électroniques. Conditions climatiques externes non contrôlées Bilan thermique interne non réalisé Pollution et conditions environnementales difficiles ou sévères Forte probabilité de panne ou disfonctionnement de l’installation NB : Le montant des pertes financières dépend de la taille du processus de fabrication impacté. Métallurgie (fonderie) 50 000 ¤ Industrie de fabrication du verre 40 000 ¤ 6 Les enjeux de la gestion thermique à l’intérieur et à l’extérieur de vos enveloppes Eviter les arrêts et disfonctionnements occasionnés par l’échauffement des appareils électriques et électroniques Accroître la durée de vie des composants internes Réduire • les coûts liés à l’arrêt des processus de fabrication • les cycles et coûts de maintenance de l’installation Assurer une continuité de service 7 La combinaison idéale pour une installation sans risque de panne Choix du bon IP (adapté à la sévérité de l’environnement) Sélection de la bonne solution thermique ET parfaite installation Connaissance des pertes de puissance de l’installation (en W) Installation sans risque de panne et bien protégée 1 8 Analyse des conditions thermiques Tableaux de Contrôle - Guide Technique • Comment réduire la détérioration des composants grâce à une gestion thermique efficace 9 Analyse des conditions thermiques Analyses Internes • Analyse des conditions thermiques à l’intérieur de l’armoire La réalisation d’un bilan thermique complet et fiable, est indispensable avant d’envisager toute solution de gestion. Le bilan thermique consiste à mesurer et analyser les conditions thermiques à l’intérieur ET à l’extérieur de l’enveloppe. A partir de ces mesures, et en vous appuyant sur le logiciel ProClima, il vous sera plus facile d’identifier les solutions appropriées pour votre armoire de contrôle et son environnement d’installation. Zoom sur Votre bilan thermique avec le logiciel ProClima Comment faire ? Rien de plus simple ! Il vous suffit d’entrer les données thermiques recueillies dans le logiciel. ProClima vous proposera alors les solutions répondant aux caractéristiques de l’installation. Et uniquement celles-ci ! Analyses Externes • Analyse des conditions climatiques • Analyse de la pollution et conditions environnementales difficiles ou sévères 10 Tableaux de Contrôle - Guide Technique • Comment réduire la détérioration des composants grâce à une gestion thermique efficace Analyse thermique à l’intérieur Avant toute chose, il est capital d’identifier les appareils ou fonctions les plus sensibles : ceux ou celles qu’il faudra protéger en priorité. Les appareillages sensibles peuvent être responsables des arrêts ou disfonctionnements de l’installation. Ce qu’il faut connaître • Température critique pour chaque appareil • Taux d’humidité critique pour chaque appareil > Les équipements électroniques sont les plus sensibles > T° interne idéale = T° critique de l’appareil le plus sensible > T° critique des variateurs de vitesse est élevée : 50° Conseil d’expert • Le dimensionnement de la solution de gestion thermique doit être adapté à la température critique de l’élément le plus sensible de l’armoire. Cette température ne doit jamais être dépassée. • La température moyenne de travail recommandée à l’intérieur de l’armoire est de 35ºC. Il s’agit de la T° de référence des équipements de contrôle intégrés à la solution thermique. Température de travail recommandée Température Maximale avec risque de disfonctionnement Variateurs de vitesse 35°C 50°C Automates programmables 35°C 40 - 45°C Contacteurs 45°C 50°C Disjoncteurs 45°C 50°C Fusibles 50°C 50°C Alimentation 35°C 40°C Cartes électroniques 30°C 40°C Batteries électriques (accumulateurs) 20 - 25°C 30°C Equipements de télécommunications 40 - 50°C 55°C Condensateurs PFC 50°C 55°C Exemple 1 : La concentration de variateurs de vitesse peut faire monter la température intérieure jusqu’à 70°C et plus (sans solution thermique installée). Exemple 2 : Les batteries sont très sensibles aux variations de température. Elles ne doivent pas dépasser 25-30°C. Étude de cas : Grues avec système de levage électromagnétique Batteries: durée de vie de 10 ans 11 Analyse des conditions thermiques de l’armoire Mesurer la température de l’air 1 Mesurer les pertes de puissance (W) 2 La mesure de la température de l’air à l’intérieur de l’armoire, doit se faire sur une période complète (ex. : un cycle de production, 24h, 1 semaine…). Ces données seront exploitées : > Pour compléter l’analyse thermique globale > Pour éviter le dépassement de la température critique de chaque appareil > Pour calculer la perte de puissance (W) de chaque appareil Avant de réaliser le calcul thermique, il est important de connaître dans le détail, la valeur de dissipation de chaque composant. En générale, cette valeur n’est pas facile à trouver. Conseil d’expert Utilisez le logiciel ProClima pour connaître la valeur de dissipation des composants de votre armoire. ProClima propose les valeurs de pertes des appareils les plus répandus du marché. Conseil d’expert La mesure de température dans l’armoire, doit se faire sur 3 zones distinctes (T1, T2 et T3). Evitez la sortie d’air chaud ventilé. Les flux de ventilation d’air chaud influence la température dans les différentes zones. Aussi, chaque cas est à étudier séparément et dans le détail. T° moyenne de l’armoire = (T1 + T2 + T3) / 3. 12 Tableaux de Contrôle - Guide Technique • Comment réduire la détérioration des composants grâce à une gestion thermique efficace Analyse des conditions climatiques Mesurer la température de l’air 1 Ce qu’il faut mesurer > Température moyenne MAX > Température moyenne MIN Pour permettre des calculs fiables, la mesure de la température externe doit se faire sur une période complète (ex. : un cycle de production, 24h, 1 semaine…). Mesurer le taux d’humidité (%) 2 Il s’agit ici de déterminer si l’environnement est : > Sec. Taux d’humidité < 60% > Humide. Taux d’humidité entre 60% et 90% > Fortement humide. Taux d’humidité > 90% Les variations de température constatées dans l’environnement nous informera sur la présence ou non de condensation. • Bilan thermique établie sur des valeurs fiables • Calculs précis dans le logiciel ProClima • Optimisation de la solution de gestion thermique : limite les erreurs de sur ou sous dimensionnement 13 Analyse des conditions thermiques Analyse de la pollution et des conditions environnementales difficiles ou sévères Il est essentiel de mesurer et d’analyser la qualité de l’air dans la zone d’installation de l’armoire de contrôle. Une visite préalable du lieu d’installation permet généralement d’identifier les contraintes auxquelles seront exposés les équipements électriques et électroniques. • Savoir si la T° et la qualité de l’air extérieur peuvent profiter au refroidissement de l’armoire (solution "Passive"). • La connaissance du lieu d’installation permet d’optimiser le niveau de protection de la solution thermique (ex. : épaisseur des filtres) et le niveau de protection de l’armoire (ex. : degré IP , selon la norme EN60529). Environnements difficile ou sévères • Lieux avec présence d’huiles, de solvants et substances agressives • Environnements salins, corrosifs ou sucrés • Atmosphères poussiéreuses : cimenteries, usines de farine, de céramique ou de transformation du bois, fabrication de caoutchouc… • Sites nucléaires, chimiques, pétrochimiques… • Usines d’embouteillage (fort taux d’humidité) • Sites métallurgiques • Usines de textile (les fibres ont tendance à couper les entrées d’air) > Voir tableau "Sélection de la solution thermique/ l’environnement d’installation" page 68 Exemple 1 : Usine de uploads/Management/ cptg001-fr-web.pdf