Tablomag n°01 01/2011
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L'actualité du tableau de distribution basse tension

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Tablomag n°01 01/2011 Tablomag n°01 01/2011 Document Transcript

  • TABL MAG’L’actualité du tableau de distribution basse tension - No03 - 01/2011M a g a z i n e é d i t é p a r l e s c o n s t r u c t e u r s d e t a b l e a u x d e d i s t r i b u t i o n b a s s e t e n s i o nLa tenue auxcourts-circuitsÉgalement dans ce numéro :Classes de Services « Equipements BTde distribution et de commande »Les niveaux de services’affichent clairementVotre tableau :le cœur et le cerveaude l’installation électrique
  • 2 n˚03Valider les caractéristiquesde tenue aux courts-circuitsPour faire suite à notre article du numéro précédent,voici quelques précisions sur les modalités d’applicationdes vérifications complémentaires.Cas de figure Démarche à mener1ercas OUI à toutes les questionsdu tableau n°2Vérification terminée.2èmecas NON aux questions1, 2, 3, 4,5 et 7Première possibilité : vérification à l’aide decalcul et par comparaison avec une conceptiondéjà vérifiée par essai. Ces calculs sont définispour partie dans la CEI/TR 61117.Seconde possibilité : à défaut, vérificationsassurées par des essais.3èmecas NON aux questions 6, 8, 9 et 10 Vérifications assurées par des essais.Test d’échauffement d’une gaine à barresTableau n°1 : les démarches à menerParmi les vérifications de conception,la tenue aux courants de court-circuitprésente quelques particularités qu’ilest important de bien analyser pouréviter la destruction de l’équipement etpour limiter le risque pour l’opérateur.Les seuils à respecter ont été rappe-lés dans le tablomag n°2 (juin 2010). Lesmodalités d’application des vérificationscomplémentaires sont présentées dansce numéro.La performance de tenue aux courts-circuits, tant thermique que mécanique,va faire intervenir trois sous-ensemblescomposant la colonne d’un Tableau Gé-néral Basse Tension (TGBT) :• le jeu de barres concernépar le court-circuit,• les supports du jeu de barres,• la structure et ossature de la colonne. Cette vérification va être nécessaire dansles différentes situations qui peuventêtre rencontrées en matière de modifi-cations comme par exemple :• Installation d’un jeu de barres cuivre« maison » dans une structure à l’aidede supports de jeu de barres achetéset validés par le fournisseur.• L’ensemble, jeu de barres et supports,a été validé antérieurement dans leTGBT et cet ensemble est implantédans une structure autre.• Une modification locale d’une partiedu jeu de barres, des supports de jeude barres ou de l’ossature a lieu surbase d’un TGBT totalement validé his-toriquement.• Augmentation de la tenue électrody-namique de l’ensemble par rajout desupport(s) de jeu de barres, sans mo-dification de ces derniers (CEI 6086).Cette démarche consiste selon la nouvellenorme CEI 61439 à vérifier l’ensemble parcomparaison avec un ensemble déjà soumisaux essais, en utilisant la liste de ques-tions du tableau n°2. En fonction des ré-ponses il sera possible de poursuivre pardes calculs et simulations validés parle fabricant d’origine sur son ensemblede référence ou par des essais. La façondont cette démarche est généralementmenée est décrite dans le tableau 1.Le fabricant d’ensemble qui modifie un dessous-ensembles devient fabricant d’ori-gine pour la partie modifiée et en assumejuridiquement la responsabilité.Principe de vérification à l’aide de calculpar comparaison avec une conceptionde référenceComme indiqué dans l’article du tablomagn° 2, le calcul doit traiter deux probléma-tiques : la tenue mécanique des piècessous les efforts électrodynamiques et latenue thermique.A) Tenue mécaniqueEn phase d’étude, les constructeurs uti-lisent ces méthodes de conception et decalculs afin d’éviter la réalisation coû-teuse d’essais avec un risque d’échectrop important. Ceci étant, la validationpar précaution se termine par des essais.Ce calcul est basé sur l’utilisation des« codes éléments finis » 3D tel que Ansysou tout autre code équivalent. Pour réa-liser le calcul 2D ou 3D de la tenue auxefforts électrodynamiques d’un supportde jeu de barres, il faut :1) Calculer les efforts s’appliquant à lapièce par des formules telles que dé-crites la norme CEI 61117.2) Entrer la géométrie de la pièce ainsique les caractéristiques « matériaux »la composant. Cette géométrie peut êtrefaite en 3D et représenter exactement lapièce ou en 2D et représenter une sec-tion judicieusement choisie de la pièce.3) Appliquer ses efforts à la pièce grâceaux « conditions limites ».4) Evaluer les contraintes de cisaille-ment principales et les comparer à lacontrainte de rupture des matériaux.Pour simplifier les calculs et diminuerainsi les temps de calcul, ceux-ci sontréalisés en « quasi statique » : bien quele phénomène puisse paraître fortement
  • 3n˚03Suite en page 4Aspects à considérer OUI NON1 Doit-on évaluer les caractéristiques de tenue aux courts-circuitsde chaque circuit de l’ensemble à évaluer inférieures ou égales àcelles de la conception de référence ?2 Les dimensions de section des jeux de barres et des connexionsde chaque circuit de l’ensemble à évaluer sont-elles supérieuresou égales à celles de la conception de référence ?3 L’espacement des jeux de barres et des connexions de chaquecircuit de l’ensemble à évaluer est-il supérieur ou égal à celui dela conception de référence ?4 Les supports pour jeux de barres de chaque circuit de l’ensemble àévaluer sont-ils du même type, de la même forme et du même maté-riau et ont-ils le même espacement ou un espacement plus faible surla longueur du jeu de barres que la conception de référence ?5 Les matériaux et les propriétés des matériaux des conducteurs dechaque circuit de l’ensemble à évaluer sont-ils les mêmes que ceuxde la conception de référence ?6 Les dispositifs de protection contre les courts-circuits de chaquecircuit de l’ensemble à évaluer sont-ils identiques dans leur fabrica-tion, leur réalisation et leur type 1)avec les mêmes caractéristiquesde limitation ou des caractéristiques supérieures (I2Ipk) et avec lamême disposition que la conception de référence ?7 La longueur des conducteurs actifs de chaque circuit nonprotégé conformes au paragraphe 8.6.3 de la norme CEI 61439de l’ensemble à évaluer est-elle inférieure ou égale à celle de laconception de référence ?8 Si l’ensemble à évaluer comporte une enveloppe, la conception de réfé-rence incluait-elle une enveloppe lorsqu’elle a été vérifiée par essai ?9 L’enveloppe de l’ensemble à évaluer est-elle de la mêmeconception, du même type et a-t-elle au moins les mêmesdimensions que celles de la conception de référence ?10 Les compartiments de chaque circuit de l’ensemble à évalueront-ils la même conception mécanique et au moins les mêmesdimensions que celles de la conception de référence ? Tableau n°2 (référence table n°13 norme CEI 61439)« OUI » pour tous les aspects – aucune vérification supplémentaire n’est nécessaire.« NON » pour un élément quelconque – une vérification supplémentaire est nécessaire.1)Les dispositifs de protection contre les courts-circuits de la même fabrication mais d’une série différentepeuvent être considérés équivalents si le fabricant de dispositifs déclare des caractéristiques de perfor-mance identiques ou meilleures à tout point de vue que les séries utilisées pour la vérification, par exemple,le pouvoir de coupure et les caractéristiques de limitation (I2, t, Ipk) ainsi que les distances critiques.Remarque 1: l’item n°4, qui stipule pour les supports de barres « même type, même forme, même maté-riau… », devrait préciser également « les mêmes dimensions » pour s’affranchir d’interprétations malheu-reuses. Ainsi, si un « tableautier », souhaitant réaliser un TGBT plus économique avec des courants plusfaibles, modifie le support de jeu de barres, il est contraint dans tous les cas de réaliser une vérification.Remarque 2 : Dans une nouvelle ossature, dans le cas d’une réutilisation d’un jeu de barres et de sessupports validés pour les ‘ensemble de série’ définis dans l’ancienne CEI 60439, si l’une des lignes 6, 8, 9 ou10 contient un NON, il sera nécessaire de faire de nouveaux essais.dynamique, la simulation est réalisée enfait à l’effort maximal indépendant dutemps pour l’atteindre. Cette approcheest suffisante pour donner des résultatsà 10% de précision.On peut en conclure qu’il est nécessairede caler la méthode sur un objet de réfé-rence d’abord simulé puis testé en essaisréels aux limites, c’est-à-dire provoquantla rupture de la pièce. Ainsi, il devientpossible de privilégier le choix des condi-tions limites, de simplifier le calcul en leréduisant de 3D en 2D, ou de simuler lecalcul en « quasi statique ».Il est à noter que si la méthode permetde prévoir au bon niveau de courant larupture de l’ensemble de référence, ilest admis qu’elle est capable de prévoirla rupture d’une pièce support modifiéeen formes, dimensions et matériaux.B) Tenue thermiqueUn calcul simple peut être réalisé en fai-sant l’hypothèse directe du phénomène« adiabatique ».L’énergie injectée par le courant de court-circuit est supposée se transformer to-talement en élévation de températuredans un premier temps, sans que lesphénomènes de conduction, convectionet rayonnement ne viennent diminuerl’énergie accumulée dans le jeu de barres.Cette hypothèse est admise jusqu’à 3 se-condes de maintien du court-circuit.L’énergie injectée est donc :E = R x I2x ∆tCette énergie provoque une augmenta-tion de température ∆T.Le jeu de barres, initialement à la tem-pérature Ti, est alors à la températurefinale Tf = Ti + ∆T.Non dangereuse pour le cuivre, cettetempérature est surtout comparée à la
  • Classes de Services« Equipements BT dedistribution et de commande »Des niveaux de service clairement identifiésau moyen d’un picto et d’un chiffre…4 n˚03est une publication du Gimélec réalisée avec le concours des membres des divisions A4 « Equipementsde distribution et de commande à basse tension » et A10 « Ensemble de commande et de distribution pour l’industrieet le tertiaire » du Gimélec. Ces constructeurs de tableaux sont réunis au sein de RÉSOTABLDistribution & contrôle-commande performants. Directeurs de lapublication : Thierry Decalf, Président de la division A4, et Gilles Fradin, Président de la division A10.Plaquette d’information disponible sur le site www.gimelec.frL’outil « Classes de Services ‘Equi-pements BT de distribution et de com-mande’ » vise à déterminer à traversl’affichage d’un pictogramme la spécifi-cation du besoin du donneur d’ordre et leniveau d’engagement du service proposéqui est associé à cet équipement.Cette démarche permet de répondreprécisément aux exigences du client endéfinissant avec lui une Classe de ser-vices spécifique à chaque étape du cyclede vie des équipements : Conception,Mise en œuvre et Suivi.Enqualifiantchaqueservice,lesconstruc-teurs présentent une plus grande lisibilitéde leurs offres et matérialisent leur enga-gement. Les classes reflètent un niveaucroissant d’engagement : la classe  0regroupe les services de base intégrésau produit, la classe 1 les services stan-dards associés au produit, la classe 2les services personnalisés et la classe 3les services spécifiques à l’application.C’est ainsi par exemple qu’une Classe deService 122 correspond :• au plan de la conception : fourniture dedocuments standards du constructeurselon les spécifications détaillées dudonneur d’ordre• au plan de la mise en œuvre : éclis-sage sur site après réception en usine,assemblage sur site de l’équipementdans sa configuration initiale• au plan du suivi : maintenance contrac-tuelle avec astreinte qui prévoit uneintervention sur site dans les délaisdu client.L’outil « Classes de Services » s’appuiesur une charte ‘constructeurs’ membresdu Gimélec. Chaque entreprise signatairede la charte est expressément soumiseau respect du règlement d’usage de lamarque collective, propriété du Gimélec.Cette marque matérialise sur ses offresle niveau de service qu’elle garantit, dansle respect des classes de services qui sontdécrites dans un dépliant téléchargeablesur le site du Gimélec (www.gimelec.fr).Le client est ainsi assuré d’une com-plète adéquation entre l’engagementproposé et le niveau de service attendu.Alain Le Calvé©GimélecPromotion-Tousdroitsréservés-Edition12/2010-Réalisationwww.pianoforte.fr-Photos:M.Bernhart-CorbisSuite de la page 3température admissible des isolants encontact avec les jeux de barres.L’annexe B de la CEI 61439 (renvoi CEI60364-5-54) demande à ne pas dépasser250°C pour le cuivre nu afin de ne pas al-térer les isolants des supports de barres.Si les matériaux (cuivre ou aluminium)n’ont pas été changés, il est supposéqu’aucun risque n’existe pour tout I2 x ∆tidentique ou inférieur. Cela impliquequ’on néglige les aspects dimensionnelset de formes.Enfin on remarquera que la normen’impose pas un couplage des phéno-mènes, c’est-à-dire la tenue électro-dynamique d’un support jeu de barresporté simultanément à une tempéra-ture élevée. Cela se justifie par la faiblediffusivité thermique des isolants : pen-dant le court-circuit, le matériau n’estque superficiellement affecté sur leplan thermique.Alain Menier & Raymond AlazardAujourd’hui, les utilisateurs attendent des fournisseurs de véritablesengagements sur l’ensemble du cycle de vie de leurs installations.Pour répondre à ces exigences et présenter des offres de servicesadaptées aux besoins de leurs clients, les adhérents du Gimélec*proposent d’identifier leur niveau d’engagement suivant le référentielgénérique des Classes de Services.En qualifiant chaque service, ils présentent une plus grande lisibilité deleurs offres aux clients et matérialisent leur engagement.L’engagement de votre fournisseur…Classes de Services Equipements BT de distribution et de commande - DescriptionLes fournisseurs d’équipements BT de distribution et de commandemettent en œuvre un référentiel intégrant les services de leur activité.Ce référentiel permet au client de spécifier son besoin en définissantune classe de service propre à chaque étape du cycle de vie de seséquipements.Les classes reflètent un niveau croissant d’engagement : la classe 0regroupe les services de base, la classe 1 les services standards, laclasse 2 les services personnalisés et la classe 3 les services spécifiques.* Gimélec : Groupement des industries de l’équipement électrique, du contrôle-commande et desservices associésCONCEPTIONChoix de l’engagement du prestatairesur le plan de la conceptionMISE EN ŒUVREChoix de l’engagement du prestatairesur le plan de la mise en œuvre (essais etassistance technique).SUIVIChoix de l’engagement du prestatairesur le plan du suivi (garantie etmaintenance).classe0classe 1classe2DOCUMENTATION DE BASERestitution du schéma unifilaire fourni parle client et de la nomenclature conforme àexécution, sans conception ni ingénierie.ETUDES ET DOCUMENTATION STANDARDSFourniture des documents standards*constructeur selon les spécificationsdétaillées du donneur d’ordre.*Schémas unifilaires - Schémas détaillés partype d’unité fonctionnelle - Plans de façade etnomenclature, selon outil de D.A.O du constructeurETUDES PERSONNALISÉES ET DOCUMENTATIONFourniture des documents standardsconstructeur selon l’étude fonctionnelle dudonneur d’ordre.ETUDES FONCTIONNELLES ET DOCUMENTATIONRéalisation de l’étude fonctionnelle etfourniture des documents standardsconstructeur selon les spécificationsgénérales du donneur d’ordre.classe3classe0classe 1classe2CONTRÔLE INTERNEEssais selon procédures internes duconstructeur avec remise d’un PV.ESSAIS ET RÉCEPTION EN USINEEssais individuels (NF EN 60439-1) etvalidation, sur la plate-forme d’essaidu prestataire, des fonctionnalités del’équipement et consignation des résultatsdans un PV.ECLISSAGE SUR SITEAprès réception en usine, assemblage sur sitede l’équipement dans sa configuration finale.ASSISTANCE SPÉCIFIQUE À LA MISE EN ŒUVREEclissage, vérification sur site del’équipement dans sa configuration finale etmise en service.classe3classe0classe 1classe2GARANTIELa garantie 12 mois, à partir de la mise àdisposition, pièces et main d’œuvre sur siteclient (échange standard de composants ouréparation).MAINTENANCE CONTRACTUELLESANS ASTREINTEIntervention sur site dans les délais duconstructeur.MAINTENANCE CONTRACTUELLEAVEC ASTREINTEIntervention sur site dans les délais du client.… un référentiel pour l’expression du besoin.PlaquetteA4Paysage_BAT.indd 227/09/06 16:35:48Aujourd’hui, les utilisateurs attendent des fournisseurs devéritablesengagements sur l’ensemble ducycle devie deleurs installations.Pourrépondre à ces exigences et présenter des offresdeservicesadaptéesaux besoins deleurs clients, les adhérents duGimélec*proposent d’identifier leurniveau d’engagement suivant le référentielgénériquedes ClassesdeServices.Enqualifiant chaqueservice, ils présentent une plusgrandelisibilité deleurs offresaux clients et matérialisent leurengagement.L’engagement de votre fournisseur…Classes de Services Equipements BT de distribution et de commande - DescriptionLes fournisseurs d’équipements BT dedistributionet decommandemettent enœuvre unréférentiel intégrant les servicesdeleuractivité.Ce référentiel permet auclient despécifier son besoinendéfinissantune classedeservice propreà chaqueétape ducycle devie deseséquipements.Les classes reflètent unniveau croissant d’engagement : la classe0regroupeles servicesdebase, la classe1 les servicesstandards, laclasse2 les servicespersonnaliséset la classe3 les servicesspécifiques.* Gimélec : Groupement des industriesdel’équipement électrique, ducontrôle-commandeet desservices associésCONCEPTIONChoix del’engagement duprestatairesur le plandela conceptionMISE EN ŒUVREChoix del’engagement duprestatairesur le plandela mise enœuvre (essais etassistancetechnique).SUIVIChoix del’engagement duprestatairesur le plandusuivi (garantie etmaintenance).classe0classe 1classe2DOCUMENTATION DE BASERestitution duschéma unifilaire fourni parle client et dela nomenclature conforme àexécution, sansconceptionni ingénierie.ETUDES ET DOCUMENTATION STANDARDSFourniture des documents standards*constructeur selon les spécificationsdétaillées dudonneur d’ordre.*Schémasunifilaires - Schémasdétaillés partyped’unitéfonctionnelle - Plans defaçadeetnomenclature, selon outil deD.A.O duconstructeurETUDES PERSONNALISÉES ET DOCUMENTATIONFourniture des documents standardsconstructeur selon l’étudefonctionnelledudonneur d’ordre.ETUDES FONCTIONNELLES ET DOCUMENTATIONRéalisation del’étudefonctionnelleetfourniture des documents standardsconstructeur selon les spécificationsgénérales dudonneur d’ordre.classe3classe0classe 1classe2CONTRÔLE INTERNEEssais selon procédures internes duconstructeur avecremise d’unPV.ESSAIS ET RÉCEPTION EN USINEEssais individuels (NF EN60439-1) etvalidation, sur la plate-forme d’essaiduprestataire, des fonctionnalités del’équipement et consignationdes résultatsdansunPV.ECLISSAGE SUR SITEAprès réception enusine, assemblage sur sitedel’équipement danssa configuration finale.ASSISTANCE SPÉCIFIQUE À LA MISE EN ŒUVREEclissage, vérificationsur site del’équipement danssa configuration finale etmise enservice.classe3classe0classe 1classe2GARANTIELagarantie 12mois, à partir dela mise àdisposition, pièces et main d’œuvre sur siteclient (échangestandard decomposants ouréparation).MAINTENANCE CONTRACTUELLESANS ASTREINTEInterventionsur site dansles délais duconstructeur.MAINTENANCE CONTRACTUELLEAVEC ASTREINTEInterventionsur site dansles délais duclient.… un référentiel pour l’expression du besoin.PlaquetteA4Paysage_BAT.indd227/09/0616:35:4823 rue Galilée • 75116 Paris • Tél. /Fax 01 40 70 07 69gimelec-promotion@gimelec-promotion.fr • www.gimelec-promotion.fr©GimélecPromotion-Editionseptembre2006-TousdroitsréservésClasses de ServicesEquipements BT de distribution et de commandeUn référentiel pour l’expression de vos besoinsUne charte d’engagement de votre fournisseurDevis Chaque entreprise signataire de lacharte est expressément soumise aurespect du règlement d’usage de lamarque collective, propriété du Gimélecet réservée à ses adhérents.Elle matérialise sur ses offres le niveaude service qu’elle garantit, dans lerespect des classes décrites à l’intérieurde ce dépliant.Le client est ainsi assuré d’une complèteadéquation entre l’engagement proposéet le niveau de service attendu.Un engagement visibleau bénéfice du clientEgalement sur le sitewww.gimelec-promotion.frRetrouvez le détail des engagementset la liste des signataires de la charte.Les Classes de Servicespar l’exemplePrestations demandéesau fournisseurLe client demandera un servicede classe 3 : réalisation de l’étudefonctionnelle et fourniture desdocuments standards constructeurselon les spécifications généralesdu donneur d’ordre.Le client demandera un servicede classe 1 : Essais individuels(NF EN 60439-1) et validation,sur la plate-forme d’essai duprestataire, des fonctionnalités del’équipement et consignation desrésultats dans un PV.Le client demandera un service declasse 2 : Intervention sur site dansles délais du client.Besoinsdu clientCONCEPTIONLe client définit dans un cahierdes charges son besoin globalet les performances attenduesde son installation. L’approchefonctionnelle et les solutionstechniques ne sont pas définies.Pour une réalisation optimisée, leclient souhaite s’appuyer sur lescompétences de conception dufournisseur.MISE EN ŒUVREAfin de contrôler le niveau deperformance requis, le clientsouhaite que les essais desdifférentes fonctions soientréalisés sur la plate-formed’essais du constructeur etformalisés par un PV.SUIVIAfin d’assurer la continuité deservice de son installation, le clientsouhaite bénéficier d’une garantied’intervention dans un délaidéterminé.PlaquetteA4Paysage_BAT.indd 127/09/06 16:35:42