La construction de tableaux c’est un métier
Directives pour la conception et la composition d’armoires de commande et de systèmes de distribution
La construction de tableaux c’est un métier Directives pour la conception et la composition d’armoires de commande et de systèmes de distribution
La dernière réglementation pour la conception et la composition d’armoires de commande et systèmes de distribution
La construction de tableaux, c’est un métier La construction de tableaux requiert non seulement une connaissance en électricité et un savoir-faire mécanique, les deux doivent également être combinés parfaitement. De la phase de conception à la phase de production, en tenant compte de l’entretien ultérieur. En outre, les constructeurs de tableaux doivent tenir compte en permanence des normes et exigences en évolution constante. Pas une tâche facile. Dans le présent livret, EPLAN et Rittal partagent leurs connaissances en la matière avec vous. Nous vous tenons au courant de certaines nouvelles normes et exigences dans votre secteur. Ainsi, nous voulons vous aider à préparer votre entreprise à faire face aux défis futurs. Ce livret est basé sur l’édition de nos collègues néerlandais. Ils ont lancé ce concept en premier pour le marché néerlandais. Nous voulons les remercier, et en particulier Jan Hartman, pour le travail fourni. Nico De Baerdemaeker, National Operation Manager, EPLAN Belgique Danny Forré, Product Manager, Rittal Belgique
Colophon Ce livre est une édition de Rittal nv/sa EPLAN NV/SA Stokkelaar 8 Bosstraat 54 9160 Lokeren 3560 Lummen Téléphone : 09 353 91 11 013 53 96 96 Rédaction Jisca Wemmers, Richard Tenhagen et Jan Hartman, Nico De Baerdemaeker et Danny Forré Photos réalisées sur place chez Snijders Elektrotechniek B.V., SPL B.V., Dynamics BVBA et Terberg Control Systems B.V. Modderkolk Project & Maintenance, Phoenix Contact GmbH Photo recto Une armoire Rittal TS 8. La commande sur la porte a été choisie pour contrôler deux lignes de production qui peuvent être désactivées individuellement à l’aide d’un arrêt d’urgence. Graphisme, mise en page et impression Coers & Roest Ontwerpers BNO | Drukkers BV, Arnhem
2
Table de matières 05
Rittal et la construction de tableaux
11
La construction d’armoires de commande, c’est un métier
23
Le climat parfait dans votre enceinte
31
L’outil logiciel pour la conception de tableaux de distribution de courant
35
Conseils CEM pratiques pour la réalisation et l’installation
41 U n système de conception de pointe : l’alimentation pour chaque armoire de commande électrique
La construction de tableaux c’est un métier
3
4
Rittal et la construction de tableaux Rittal informe la ‘Constructeurs de machines et de tableaux’ au sujet de la réglementation, de la sécurité, de la conception et de la configuration optimale et économique des armoires de commande.
Bien qu’aucun livre d’étude n’ait été écrit au sujet de la composition des armoires de commande, des systèmes de distribution et des armoires de commutation, certains aspects sont très importants.
5
Dès fin 2014, seule la nouvelle norme sera encore d’application Composer une armoire de commande plus rapidement et sans faille, grâce à la numérisation de la conception Nouvelle norme CEI 61439
dans l’article comment calculer la température
Actuellement, nous passons de la norme existante
dans l’armoire de commande à l’aide de formules
CEI 60439 à la nouvelle norme CEI 61439.
ou du logiciel Therm.
Qu’est-ce que cela signifie pour les constructeurs d’armoires de commande et de systèmes
Rittal Power Engineering :
de distribution ? À partir de fin 2014, seule la
Cet outil logiciel pour la distribution de
nouvelle norme sera encore d’application. Roel
courant fait office de complément à la norme
Ritsma, Entheq Technology Group (président de
CEI 61439, en combinaison avec la plate-
la commission de normalisation Équipement de
forme TS 8
commutation basse tension et membre du groupe
Lors de la conception de distributeurs de courant
de travail CEI) sait ce que cela signifie pour les
/ armoires de commande, il est important de
constructeurs de tableaux. Dans son article, il
suivre les directives d’application pour ces
parle des principaux changements.
armoires. Du fait que les processus sont de plus en plus complexes et que les aspects
La longévité des composantes dépend
commande et distribution d’énergie sont de
grandement de la température dans l’armoire
plus en plus imbriqués, il devient de plus en plus
de commande
difficile de trouver les composantes exactes
Pour assurer la fiabilité d’une installation, il
qui s’harmonisent pour la construction du
est important de construire une armoire de
distributeur.
commande équipée d’une bonne climatisation.
D’après René Stenfert (Rittal bv) et Wim Van den
Les composantes sont de plus en plus
Eynde (Rittal sa) (Product Managers Distribution
compactes, mais elles dissipent également plus
de courant), un bon logiciel est indispensable
de chaleur. Conformément à la nouvelle norme
dans ce processus. Lorsque Rittal a commencé le
IEC 61439, il est indispensable de calculer la
développement de ses distributeurs d’énergie, il a
température dans l’armoire de commande et de
également entamé le développement du progiciel
prendre les mesures pertinentes ou nécessaires.
Power Engineering, qui offre un support simple
Edgar Hoogakker (Rittal bv) et Danny Forré (Rittal
lors de l’ingénierie des tableaux basse tension.
sa) (Product Managers Climatisation) expliquent
6
Vos interlocuteurs sur le terrain. L’équipe commerciale de Rittal Belgique et EPLAN Belgique :
Guy Willems EPLAN NV/SA
Roel van Roy EPLAN NV/SA
Peter Claessens Rittal sa
Geert Lambeets Rittal sa
Laurent Silan EPLAN NV/SA
Philippe De Wulf Rittal sa
Romain Vinchent Rittal sa
Stijn Van Houtte Rittal sa
7
La configuration CEM de l’armoire de
Solutions systèmes pour la conception et la
commande
construction rapide d’armoires de commande
La compatibilité électromagnétique (CEM) est la
Le plus grand défi auquel seront confrontés les
capacité d’un système électrique de fonctionner
constructeurs de tableaux au cours des années à
correctement dans un environnement en
venir, c’est de composer une armoire de
présence de champs électromagnétiques, sans
commande plus rapidement et sans faille. Il est
avoir une influence inacceptable sur cet
important à ce niveau de bien harmoniser le
environnement, auquel d’autres systèmes
travail des différents départements (par exemple
appartiennent également. Dans une armoire de
conception, préparation du travail et réalisation.
commande, il n’est pas souvent facile de réaliser
Une plate-forme commune est toujours
cela. À l’aide de la directive pratique néerlandaise
essentielle dans ce parcours.
NPR-CEI/TR 61000-5-2 ‘Compatibilité
Dans son article, Nico De Baerdemaeker,
électromagnétique (CEM) – partie 5 : Directives
(National Operation Manager EPLAN NV/SA)
pour l’installation et l’atténuation’, Jan Hartman
explique entre autres comment chaque
(Rittal BV) (Product Manager Systèmes
constructeur de tableaux, ainsi que chaque
d’armoires) nous montre les possibilités
département constructeur de tableaux, ont
disponibles dans la pratique.
encore moyen d’améliorer leur processus de réalisation et d’ingénierie.
8
La construction de tableaux à l’avenir
Le thème central, c’est que nous devrons
Avec la disparition des «baby-boomers»
toujours répondre aux normes à l’avenir, le fil
du secteur de la construction de tableaux
rouge pour la réalisation de solutions sûres. En
électriques, l’expérience cédera la place
utilisant les logiciels disponibles et des matériaux
aux informations numériques et imprimées
de qualité supérieure, et en assurant le savoir-
pratiques. Ces informations doivent toutefois être
faire professionnel optimal du constructeur de
disponibles. La publication du présent livre est un
tableaux, on peut prévenir des erreurs et les
premier pas dans cette direction. En outre, Rittal
dommages qui en résultent.
continuera à assurer la diffusion des informations pertinentes pour les constructeurs de tableaux
Bonne lecture !
électriques par le biais de séminaires et de sites web. Nous restons ouverts à toutes suggestions en la matière.
Des solutions systèmes pour la conception et la construction plus rapides d’armoires de commande
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10
Roel Ritsma, Entheq Technology Group (Président de la commission néerlandaise de normalisation pour le matériel de commutation basse tension et membre du groupe de travail CEI)
La construction d’armoires de commande, c’est un métier La nouvelle norme CEI 61439 donne plus d’indications concernant l’assemblage Armoires de commande et systèmes de distribution sont des désignations qui veulent essentiellement dire la même chose : l’assemblage de composantes électriques dans une armoire. À première vue, cela peut paraître simple ; il s’agit de fixer des composantes, de raccorder des fils et de poser des plaquettes de couverture. Mais quand on pense à tout ce dont il faut tenir compte pour réaliser un produit sûr et fiable, il s’avère que cela n’est vraiment pas si simple. Plus encore, j’ose affirmer que la construction d’une armoire de commande sûre et fiable est un véritable métier.
11
22h32 La centrale des pompiers en ville reçoit une alarme d’incendie automatique provenant d’une galerie. L’équipe envoyée arrive sur place à 22h43 et constate que l’éclairage s’est éteint. On sent une forte odeur de fumée et au travers des vitres, on peut voir un développement de fumée également. Comme le propriétaire de la galerie touchée n’est pas encore arrivé sur place, les pompiers accèdent au bâtiment en forçant la porte. Ils découvrent que la source de la fumée dégagée, c’est l’armoire de commande. Le début d’incendie est éteint rapidement et facilement. Une enquête plus approfondie révèle que la cause de l’incendie, c’est une section de câble de dimension insuffisante du conducteur neutre dans l’armoire de commande, qui a finalement causé un court-circuit.
Le scénario ci-dessus est un exemple de ce qui peut arriver quand une armoire de commande n’est pas conçue correctement. Dans le langage populaire, les incendies causées par l’électricité sont toujours regroupés sous le dénominateur ‘court-circuit’, mais souvent ils sont dus à une surcharge causée par une conception ou un usage erroné. La nouvelle norme pour les armoires de commande, c’est la série CEI 61439. Avant d’aborder la question de savoir pourquoi une nouvelle norme a été développée et d’expliquer les exigences de cette norme, il est utile de s’arrêter à son usage.
“Un fabricant peut aussi ‘imaginer’ lui-même la façon de répondre aux exigences essentielles de la directive” 12
Contrairement à ce que l’on peut parfois penser,
La directive en question fait toutefois référence à
l’application des normes n’est pas obligatoire en
des normes, ce qui est important. En général, on
général. Les fabricants d’armoires de commande
part du principe que l’on agit conformément aux
ont l’obligation légale de répondre aux directives
normes citées et que l’on répond aux exigences
européennes. Les plus importantes à ce niveau
essentielles de la directive. En cas de catastrophe
sont la directive basse tension et la directive
ou de litige, c’est plus facile : si un produit est
CEM. Contrairement à ce que beaucoup de
construit conformément à une norme citée, le
personnes pensent, la directive machines ne fait
plaignant doit démontrer que les exigences
pas partie de cette série. Les directives citées,
essentielles de la directive n’ont pas été
établies au niveau européen, sont reprises dans la
respectées. C’est ce que l’on appelle la charge de
législation nationale, conformément à des
preuve inverse, mais il n’y a pas d’obligation de
accords européens. Les exigences énumérées
répondre à la norme. Un fabricant peut aussi
dans les directives ont toutefois un caractère
‘imaginer’ lui-même comment répondre aux
global. Ainsi, la directive basse tension peut être
exigences essentielles de la directive. Toutefois,
résumée, essentiellement, à l’exigence qu’un
s’il n’utilise pas une norme citée dans la directive,
produit électrique doit être électriquement sûr. La
la charge de preuve inverse n’est plus
façon dont cette sûreté est réalisée n’est pas
d’application.
détaillée dans le texte de la directive.
13
“Un système de distribution est un assemblage d’un ou plusieurs appareils de commutation basse tension”
Normes pour les armoires de commande
Résumé simplement, la Directive machines
La Directive basse tension et la Directive CEM
prévoit qu’une machine et toutes ses parties
font référence à « l’ancienne » série EN/CEI
mobiles doit être sûre. Une armoire de
60439, et la Directive CEM fait également déjà
commande en tant que telle n’est pas couverte
référence à la nouvelle série EN/CEI 61439.
par la Directive machines. Bien entendu, une
Ces prescriptions sont d’application sur les
armoire de commande peut contenir un
systèmes de distribution, également connus dans
ventilateur, mais ce n’est pas une condition
le langage populaire sous le nom d’armoires de
suffisante pour en faire une machine (partielle).
commande. Dans la description du champ
Mais même alors, la sécurité électrique est
d’application des deux normes, on donne une
importante.
définition identique d’un système de distribution : « un système de distribution est un assemblage
La Directive machines fait référence à la norme
d’un ou plusieurs appareils de commutation
EN/CEI 60204 pour « l’équipement électrique des
basse tension, avec les composantes de
machines ». Dans le chapitre concernant
commande, mesure, protection, signalisation et
l’assemblage, la norme EN/CEI 60204 cite
régulation correspondants, complétées et
nommément la norme EN/CEI 60439 (et la norme
assemblées avec toutes les connexions
EN/CEI 61439 sera citée d’ici peu). Attention, il
électriques et mécaniques internes, ainsi que les
s’agit ici de la sécurité électrique. Souvent, on
parties structurelles correspondantes ».
demande une déclaration IIB aux constructeurs
Sur la base de cette définition, il est clair qu’une
d’armoires de commande. Il s’agit d’une
armoire de commutation et une armoire de
déclaration pour une machine partielle. Comme
commande, et même un disjoncteur dans un
une armoire de commande n’est pas une
boîtier, tombent sous l’application des normes
machine partielle, cette demande n’est pas du
citées.
tout d’application. Plus encore : une telle déclaration IIB ne peut pas être délivrée ‘pour
Les constructeurs d’armoires de commande de
quelque chose que ce n’est pas’. Dans ce
machines (électriques) reçoivent souvent des
contexte, il faudrait demander une déclaration de
questions au sujet de la Directive machines.
conformité à la norme EN/CEI 61439 ou, plus généralement, à la norme EN/CEI 60204.
14
15
L’origine de la nouvelle série EN/CEI 61439
Structure EN/CEI 60439 et EN/CEI 61439
L’origine de la nouvelle série EN/CEI 61439
À titre de comparaison, la figure 1 montre la
remonte à 1998. Dans cette année, on a déposé
structure de la norme EN/CEI 60439 et de la
une proposition de modifier radicalement la
norme EN/CEI 61439. La norme EN/CEI 60439
norme CEI 60439. Deux choses ont été citées à
est caractérisée par la partie 1, qui décrit un type
ce moment :
de système de distribution. Les autres parties du
1 Le changement de la structure du règlement.
produit indiquent où ils divergent da la partie 1 et
La raison pour cela, c’est que la norme CEI
quand il y a des exigences spécifiques.
60439 était structurée différemment des autres
Notamment, la partie EN/CEI 60439-2 définit de
normes.
nombreuses exigences séparées, applicables
2 En outre, et c’est important, on a proposé d’éliminer les systèmes TTA (ensembles de
spécifiquement sur les systèmes de jeux de barres.
série) et PTTA (ensembles dérivés de série) du règlement et d’établir une méthode de
Conformément à la proposition de modification
vérification plus claire. La motivation ici, c’était
d’origine, la norme EN/CEI 61439 est caractérisée
que dans le cas des systèmes PTTA, il était de
par une partie générale 1 et les parties 2 à 6 qui
plus en plus question de systèmes de
décrivent des types spécifiques de systèmes de
distribution qui ne répondaient pas à la norme
distribution. Sur la base de la structure, EN/CEI
60439 (comme le disent si joliment les Anglais :
60439-1 est remplacée par EN/CEI 61439-1 et -2.
‘compliance by lip rather than by fact’). Il faut savoir que dans le cas des systèmes PTTA, il
La disparition des termes TTA et PTTA
est difficile de réaliser la conformité à la norme
Alors que le changement de structure est ‘rédac-
60439, car elle ne contient pas des indications
tionnel’, ce qui veut dire que ce qui existe déjà est
claires.
rédigé différemment, l’élimination des termes TTA (ensembles de série) et PTTA (ensembles dérivés
En janvier 2009, après onze années, une nouvelle
de série) entraîne un changement important
norme a vu le jour en deux parties CEI 61439-1 et
quant au contenu. Que voulaient dire ces
CEI 61439-2. Ces deux parties ensemble
termes ?
remplacent la norme CEI 60439-1. La norme CEI 61439 est également maintenue comme norme
• Ensembles de série (‘TTA: type-tested
EN, et conformément à la réglementation
assemblies’)
européenne, aussi en tant que norme
Dans le cas d’ensembles de série, le système de
néerlandaise ou belge. La période de transition (à
distribution complet, donc également toutes les
savoir la période pendant laquelle les deux
parties fonctionnelles individuelles et l’ensemble
règlements sont valables en parallèle) a été fixée
complet, est testé conformément aux exigences
à cinq ans en 2009. Cela veut dire que la norme
de la norme 60439-1. Un ensemble
EN/CEI 60439-1 sera retirée en novembre 2014 et
éventuellement différent du système de
ne sera plus d’application.
distribution ne différera pas tellement des ensembles testés que cela ait un impact sur le comportement. Dans la pratique, on ne laisse quasiment rien au hasard dans les ensembles de série : la base doit être testée complètement et entièrement.
16
Figure 1a Structure schématique CEI 60439 Partie 1 : Ensembles de série et ensembles dérivés de série EN-IEC
‘Exigences de base’ mais aussi
60439-1
partie produit
Exigences complémentaires EN-IEC
EN-IEC
EN-IEC
EN-IEC
60439-2
60439-3
60439-4
60439-5
Partie 2 : Règles particulières pour les canalisations préfabriquées Partie 3 : Règles particulières pour ensembles d’appareillage basse tension Partie 4 : Règles particulières pour ensembles de chantier Partie 5 : Règles particulières pour ensembles pour réseaux de distribution publique
Figure 1b Structure schématique CEI 61439
Partie 1 : E nsembles d’appareillage à basse tension Règles générales EN-IEC 61439-1
Uniquement ‘exigences de base’
Exigences complémentaires EN-IEC
EN-IEC
EN-IEC
EN-IEC
EN-IEC
61439-2
61439-3
61439-4
61439-5
61439-6
Exigences complémentaires Partie 2 : Ensembles d’appareillage à basse tension – Ensembles d’appareillage de puissance Partie 3 : Ensembles d’appareillage à basse tension – Tableaux de répartition Partie 4 : Ensembles d’appareillage à basse tension – Ensembles de chantier Partie 5 : Ensembles d’appareillage à basse tension – Ensembles pour réseaux de distribution publique Partie 6 : Ensembles d’appareillage à basse tension – Canalisations préfabriquées
17
• Les ensembles dérivés de série (‘PTTA : partially type-tested assemblies’) Dans un ensemble dérivé de série, il y a, outre
Pour démontrer que l’on répond aux exigences d’un règlement, la nouvelle norme EN/CEI 61439 se base sur différents modes de vérification :
des parties fonctionnelles homologuées
tests, mesures, calculs ou le respect de règles de
séparément en tant qu’ensemble, également
conception. Le point de départ à ce niveau, c’est
des fabrications non homologuées. Pour ces
que l’on doit respecter plus de consignes pour
fabrications non homologuées, il faut
l’assemblage si on effectue moins de tests. Dans
démontrer formellement qu’elles répondent
tous les cas, le but est d’assurer un système de
aux exigences de la norme 60439-1 par le biais
distribution de qualité et sûr, où le règlement
de l’extrapolation d’une fabrication testée
donne de meilleures indications, plus claires,
différente, par exemple par des calculs. Dans la
pour l’assemblage.
pratique, l’étaiement des ensembles dérivés de série est nettement moins fort que celui des
Exigences dans la norme EN/CEI 61439
ensembles de série. La norme EN/CEI 60439
La différence entre les normes EN/CEI 60439 et
ne donne aucune indication quant à la façon
EN/CEI 61439 ne se situe pas tellement au niveau
d’exécuter cette ‘extrapolation’ ou ces
des exigences spécifiques, mais plutôt au niveau
‘calculs’. La qualité finale des ensembles
de la façon dont on démontre que l’on répond aux
dérivés de série dépend énormément de la
exigences techniques. Comme exemple, on
connaissance et du savoir-faire du fabricant et
prend le comportement thermique d’une armoire
de la qualité du calcul utilisé.
de commande.
Dans la pratique, la distinction entre TTA et PTTA
Un des principaux objectifs de la norme, c’est de
n’est pas toujours facile à indiquer. Même pour
limiter la dissipation totale dans l’armoire de
les spécialistes, la façon de traiter cela n’est tout
façon à prévenir une hausse de température
au plus que légèrement floue.
excessive. Tout comme son prédécesseur, la norme EN/CEI 61439 impose de limites à la
En outre, l’absence d’indications spécifiques
hausse de température à l’intérieur et à l’extérieur
constitue un problème de contrôle du PTTA.
de l’armoire. Au cas où des essais ne sont pas effectués, maintenant on donne bien des méthodes de calcul et des indications claires pour la section du câblage interne.
18
En Belgique et aux Pays-Bas, on ne contrôle pas si les armoires de commande et de distribution répondent effectivement à la norme
Une option possible, c’est que le fabricant
conformément au règlement composantes. Cela
d’armoires vides spécifie pour son produit à
se fait à l’air libre, avec un mètre de fil de
quelle quantité de dissipation la température
l’épaisseur prescrite de chaque côté. Avec cette
ambiante dans l’armoire augmente de 20 °C par
configuration, la composante est mise sous
rapport à l’air extérieur. Les fournisseurs de
charge à son courant nominal et la hausse de
composantes indiquent également leur
température doit rester dans les limites fixées
dissipation et pour les pertes du câblage interne,
pour la composante. Cet essai a toutefois lieu
le règlement donne des indications et des
dans des conditions favorables, avec une
valeurs. Si la somme de la dissipation des
convection libre et des conducteurs relativement
composantes installées et du câblage interne
longs qui contribuent à l’évacuation de la chaleur.
reste inférieure à la spécification de l’armoire pour
Dans une armoire, les composantes sont
20 °C, l’armoire assemblée est acceptable.
installées beaucoup plus près les unes des autres. Une charge jusqu’à 80 pourcent limite la
Une autre solution est fort semblable, mais se
hausse de température et cela donne une marge
réfère à la norme CEI 60890. Il s’agit d’une
suffisante pour compenser l’échauffement mutuel
méthode de calcul pour établir la hausse de
et le refroidissement inférieur.
température moyenne de l’air dans une armoire, en tenant compte de la configuration, des
Ce que l’on oublie parfois, c’est l’effet du câblage
dimensions, de la dissipation interne, etc.
interne. La section des câbles est essentielle. Alors que de nombreux constructeurs de
Il est également important de savoir que, lors de
tableaux appliquent un câblage interne standard
l’application des calculs, la norme EN/CEI 61439
de 10 mm² de section pour 63 A, la norme EN/CEI
prescrit que les composantes ne peuvent être
61439 donne des indications spécifiques pour
soumis qu’à 80 pourcent de leur charge nominale.
ceci. Ainsi, cela fait une différence importante si
Les développeurs devront donc parfois devoir
on regroupe les conducteurs en faisceaux, si on
opter pour une version plus lourde, par exemple
les garde séparés ou si on les fait passer dans une
un interrupteur de puissance de 800 A pour un
même goulotte de câblage. Lors de
système qui ne dépasse pas 630 A. Le but de ceci
l’assemblage, il faut en tenir compte.
n’est pas de décourager la vérification par le biais
Dans ce cadre, la norme EN/CEI 61439 fait
de calculs, la règle découle de la façon dont les
référence à la norme CEI 60364. Comme tout est
composantes individuelles sont testées
devenu nettement plus concret, il est plus facile
19
20
La construction d’armoires de commande, cela a toujours été un métier, et cela ne change pas avec la nouvelle norme CEI 61439 de contrôler si une armoire répond aux exigences.
aux Pays-Bas. Un certain niveau de maintien
Ainsi, on peut mieux prévenir qu’un fabricant
est toutefois souhaitable, parce que certaines
respecte correctement toutes les exigences,
parties du marché des armories de commande
alors que son concurrent offre de meilleurs prix en
est surtout motivé par le prix, et il est très
utilisant un câblage interne trop mince.
important que la sécurité soit assurée. Dans mon introduction, j’ai émis la thèse que pour
Maintien
construire une bonne armoire de commande,
Aux Pays-Bas et en Belgique, on n’effectue
un savoir-faire professionnel est indispensable.
pas de contrôles pour établir que les armoires
Grâce à la nouvelle norme EN/CEI 61439 et aux
de commande répondent réellement à la
indications qu’elle contient pour l’assemblage,
norme. Comme je l’ai déjà indiqué ci-dessus,
les constructeurs de tableaux et les organismes
le contrôle des systèmes PTTA était une affaire
de contrôle peuvent fournir un travail de meilleure
très complexe, parce que l’ancienne norme
qualité. Une armoire de commande reste
ne contenait pas d’indications spécifiques.
toutefois toujours un produit complexe.
La norme actuelle permet de mieux tracer le
La construction des armoires de commande a
respect de certaines exigences très importantes.
toujours été un métier à part entière, et cela ne
Il reste à voir si le contrôle pourra être effectué
change pas avec la nouvelle norme
mieux dans la pratique, car il n’existe aucun
EN/CEI 61439.
organisme actif à ce niveau en Belgique ou
Sécurité, fiabilité et continuité : les conditions fondamentales quand il s’agit de vos installations et machines électriques. Si ces trois conditions ne sont pas réunies, tout s’arrête. Entheq Technology Group offre tout ce dont vous avez besoin pour garantir cela. De l’inspection et la recherche à la gestion des équipements et aux conseils (organisationnels) et aux formations. De qualité supérieure, et avec un vaste champ d’application. Tout cela constitue une expertise qui fait de nous de véritables spécialistes. Vous pouvez donc nous faire confiance en toute sécurité et vous concentrer sur vos activités stratégiques. Ce n’est pas pour rien que nous avons choisi pour slogan : Adding safety and reliability. Faites l’essai vous-même !
Members
Adding Safety and Reliability
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Edgar Hoogakker (Rittal bv) & Danny Forré (Rittal sa) (Product Managers Climatisation)
Le climat parfait dans votre enceinte Les installations électriques deviennent de plus en plus compactes et le nombre de commutations par unité de volume augmente. Suite à cela, le développement de chaleur par unité de volume augmente aussi. Une température constante est la meilleure condition pour assurer la longévité et la fiabilité des composantes électroniques. Surtout quand le taux d’occupation est élevé, il est important d’avoir un courant d’air froid suffisant sur les composantes. Pour réaliser cela de la façon la plus efficace et la plus raisonnable, Rittal vous offre un éventail complet de produits. Pour faire le bon choix dans cet assortiment, il faut une connaissance minimum. Dans ce chapitre, vous découvrirez les principes de base de la climatisation des armoires de commande. Toutes les formules sont conformes à la norme IEV 60 890 pour les groupes réfrigérants pour armoires de commande.
23
Concepts de base Ti =
température dans l’enceinte
Tu =
température à l’extérieur de l’enceinte
QV =
puissance absorbée installée dans l’armoire [W]
QS =
chaleur transportée par la surface de l’armoire [W] QS > 0 : émission (Ti > Tu) QS < 0 : immission (Ti < Tu)
QK =
puissance frigorifique nécessaire d’un groupe réfrigérant [W]
QH =
capacité chauffante nécessaire d’un chauffage d’armoire [W]
Qw =
capacité thermique spécifique d’un échangeur thermique [W/K]
V =
débit nécessaire d’un ventilateur [m³/h]
ΔT =
Ti – Tu = différence de température max. admissible [K]
k
= coefficient de transmission thermique [W/m²K] Tôle d’acier ~ 5,5W/m²K (avec circulation d’air interne) Plastique ~ 3,5W/ m²K (avec circulation d’air interne)
A =
superficie effective de l’armoire [m²]
Calcul de la superficie effective de l’armoire Parmi les grandeurs nécessaires pour le calcul, la superficie effective de l’armoire nécessite quelques explications. En effet, la chaleur transportée par l’armoire dépend non seulement de la superficie réelle, un élément tout aussi décisif, c’est l’implantation de l’armoire. Une armoire exposée à l’air de tous les côtés peut transporter plus de chaleur qu’une armoire posée contre un mur ou dans un renfoncement. Voilà pourquoi les règles établies sont précises, pour vous permettre de calculer la superficie effective de l’armoire en fonction du mode d’implantation. Les formules pour le calcul de A sont établies dans DIN 57 660 partie 500, respectivement VDE 0660 partie 500 (voir tableau).
24
Concepts de base Mode d’installation Selon CEI 60 890
1 armoire simple - isolée 2 armoire simple - montage mural 3 armoire de début ou fin de série - isolée 4 armoire de début ou fin de série - montage mural 5 armoire intermédiaire - isolée 6 armoire intermédiaire - montage mural 7 armoire intermédiaire - montage mural | plan recouvert
Mode d’installation
Formules pour le
selon VDE 0660/500
calcul de A (m²)
1
A = 1,8 x H x (L+P) + 1,4 x L x P
2
A = 1,4 x L x (H+P) + 1,8 x P x H
3
A = 1,4 x P x (H+L) + 1,8 x L x H
4
A = 1,4 x H x (L+P) + 1,4 x L x P
5
A = 1,8 x L x H + 1,4 x L x P + P x H
6
A = 1,4 x L x (H+P) + P x H
7
A = 1,4 x L x H + 0,7 x L x P + P x H
L : largeur d’armoire (m) – H : hauteur d’armoire (m) – P : profondeur d’armoire (m)
25
Dimensionnement
Propre convection En cas de propre convection, la chaleur est évacuée de façon naturelle vers l’extérieur par l’armoire même. La condition, c’est que la température ambiante soit inférieure à celle dans l’armoire. La chaleur que l’armoire peut transmettre à l’environnement se calcule comme suit : Qs
=
k x A x ΔT
La capacité réfrigérante est alors : Qe = Qv - k x A x ΔT
Ventilateur
Directives pratiques
La capacité nécessaire d’un ventilateur se calcule
•
comme suit :
La température ambiante doit être inférieure à la température souhaitée dans l’armoire (environ 5K).
V = f xQv ΔT
Le débit dépend de l’altitude au-dessus du
•
niveau NAP [m] voir tableau 1. Le montage des ventilateurs sur l’armoire
•
dépend de l’occupation de l’armoire. Le ventilateur et la grille de ventilation doivent
•
être placés de façon à ce que l’ouverture d’aspiration se trouve dans le bas et l’ouverture d’expulsion dans le haut. Le flux d’air peut être aspirant ou soufflant.
•
f = 3,1 m³ pour h = (0 à 100) f = 3,2 m³ pour h = (100 à 250) f = 3,3 m³ pour h = (250 à 500) f = 3,4 m³ pour h = (500 à 750) f = 3,5 m³ pour h = (750 à 1000) h = altitude au-dessus du niveau NAP [m]
Échangeur thermique air/air Lorsque les températures ambiantes sont
ambiant contient des particules de poussière,
inférieures aux températures souhaitées dans
d’huile ou de produits agressifs qui ne peuvent en
l’armoire, les échangeurs thermiques air/air sont
aucun cas aboutir dans l’armoire. La capacité
utiles. Ceci est principalement le cas quand l’air
nécessaire d’un échangeur thermique air/air peut être calculée comme suit : qW = Qv - (k x A x ΔT) ΔT Directives pratiques •
La température ambiante doit être inférieure à la température souhaitée dans l’armoire (env. 7K)
Échangeur thermique air/eau
Qe =
Qv - k x A x ΔT
D’un point de vue thermique, les échangeurs de chaleur air/eau offrent la solution la plus efficace
Directives pratiques
pour atteindre une performance frigorifique
•
maximale dans les espaces les plus petits. La capacité nécessaire de l’échangeur thermique
Usage possible jusqu’à des températures ambiantes de +70 °C.
•
air/eau peut être calculée comme suit :
Les échangeurs thermiques air/eau conviennent particulièrement pour les environnements pollués.
•
Un système de refroidissement à eau doit être présent.
•
L’entretien de ce système est minime, parce qu’il n’y a pas de circulation d’air externe. Il n’y a donc pas de filtres qui risquent de s’encrasser et il n’y a pas de contact non plus avec l’air ambiant.
•
Les échangeurs thermiques sont prévus pour un montage mural ou sur toiture, avec toutes les composantes contenant de l’eau réalisées en acier inoxydable (1.4571).
•
Le calcul est le même que celui d’un groupe frigorifique.
27
27
Groupe frigorifique
la température ambiante. Le positionnement
Partout où une température de service optimale
approprié des orifices d’aspiration et
est requise dans l’armoire, même à une
d’insufflation d’air dans le circuit interne et
température ambiante élevée, un groupe
externe garantit un courant d’air optimal dans
frigorifique offre la bonne solution. Ainsi, on peut
l’armoire. La capacité nécessaire d’un grouper
même refroidir l’air dans l’armoire en dessous de
frigorifique peut être calculée comme suit. La conception et le réglage spécifique des groupes frigorifiques Blue E permettent de maîtriser parfaitement la consommation d’énergie : Qe = Qv - k x A x ΔT Directives pratiques •
Le groupe doit uniquement fonctionner avec une porte fermée.
•
L’armoire doit être scellée - IP 54.
•
La température intérieure de l’armoire ne doit pas être programmée en dessous de la température nécessaire, car cela entraînerait un gaspillage d’énergie.
Chauffage
Directives pratiques
La capacité nécessaire du chauffage peut être
•
calculée comme suit :
Les éléments chauffants doivent être positionnés le plus possible sous les composantes à protéger, car l’air chauffé
QH = k x A x ΔT
monte, chauffant indirectement les composantes. •
Dans les armoires plus grandes, on obtient le plus facilement une température uniforme à l’aide de plusieurs éléments chauffants de plus petite capacité.
•
Pour garantir un réglage précis de la température et de l’humidité de l’air dans l’armoire, il faut installer un thermostat SK 3110.000 ou un hygrostat SK 3118.000.
28
28
Therm Pour vous faciliter la vie, Rittal a développé un outil logiciel avec lequel vous pouvez calculer en quelques étapes simples de quel ventilateur, groupe frigorifique ou échangeur thermique vous avez besoin pour maintenir votre enceinte à la bonne température. Vous pouvez également l’utiliser pour générer des rapports clairs concernant le calcul de votre projet. Le logiciel Therm peut être téléchargé gratuitement sur notre site: www.rittal.be ou vous pouvez nous demander le CD d’installation.
30
René Stenfert (Rittal bv) & Wim Van den Eynde (Rittal sa) (Product Managers Distribution de courant)
L’outil logiciel pour la conception de tableaux de distribution de courant Rittal Power Engineering Lors de la conception d’armoires de distribution et d’armoires de commande, il est important de respecter les directives en vigueur pour ces armoires. Étant donné que les processus deviennent de plus en plus complexes et que les choses comme la commande et la distribution d’énergie sont de plus en plus imbriquées, il est de plus en plus difficile d’assembler les bonnes composantes pour la construction du distributeur.
31
En outre, pour les puissances plus élevées, il est
peuvent nous le faire savoir. En effet, l’outil
de plus en plus difficile de calculer la climatisation
logiciel est développé pour nos clients, et plus le
dans une armoire de distribution. Dans certains
logiciel est développé sur mesure, plus il sera
cas (>1600 A), il faut même effectuer des essais
utilisé de façon intensive.
pour démontrer le bon fonctionnement du distributeur. Le constructeur ou le fournisseur du
La puissance inégalée du logiciel est due au fait
tableau est responsable de ceci.
que le calculateur ou le préparateur n’est pas le seul à pouvoir l’utiliser. Les exécutants aussi
32
Power Engineering
disposent de toute une gamme d’outils. D’une
À ce niveau, un bon logiciel est indispensable. En
part, le logiciel peut, par exemple, être utilisé pour
parallèle avec le développement de ses systèmes
générer rapidement un devis ou des dessins qui
de distribution, Rittal a également développé
peuvent être exportés vers la plate-forme EPLAN,
l’outil logiciel Power Engineering, qui permet une
et d’autre part, un monteur gagnera du temps
ingénierie simple des systèmes de distribution.
dans l’atelier, parce que le logiciel content des
Le développement de ce logiciel est un processus
dessins de construction et des manuels de
continu ; à la parution de nouvelles directives ou
montage détaillés lui permettant de réaliser son
composantes, elles doivent évidemment être
tableau conformément à la norme EN/CEI 61439.
intégrées dans le logiciel. En outre, les
La génération de dessins pour les sets de
constructeurs de tableaux qui souhaitent voir
connexion pour les disjoncteurs plus grands est
certaines composantes reprises dans le logiciel
reprise d’office dans le logiciel. Ainsi, vous avez le
choix de les construire vous-mêmes ou de les
de distribution d’énergie ou d’une armoire de
commander chez Rittal.
commande, ou d’une combinaison des deux, toutes les possibilités sont ainsi supportées. Le
La plate-forme TS 8 garantit des possibilités de
CD d’installation du logiciel Power Engineering
construction quasiment inépuisables, quel que
est disponible sur simple demande chez nous.
soit le secteur. Il va de soi que les combinaisons que l’on peut composer dans Power Engineering
Rittal peut également offrir un support technique
ont été soumises à des procédures d’essai dans
pour vos calculs. Vous pouvez prendre rendez-
un laboratoire agréé. De ce fait, le respect des
vous avec un de nos Account Managers ou suivre
règles de conception offre la certitude que
un des séminaires qui se penche plus en
l’armoire répond finalement aux directives.
profondeur sur les possibilités offertes par ce
Rittal a testé toutes les composantes des fournisseurs pertinents dans une série de configurations Flexibilité Rittal va encore plus loin, en reprenant des check-
logiciel. Notre objectif avec tout ceci, c’est de
lists selon la nouvelle norme dans le logiciel, et en
vous offrir un moyen efficace pour développer et
tenant compte des puissances absorbées des
construire un système de distribution qui répond
composantes en question. Ainsi, on sait
à la nouvelle norme EN/CEI 61439.
immédiatement si la configuration de l’armoire est correcte, et vous avez la certitude que la température dans les armoires reste dans les limites requises. Vous restez entièrement libre dans le choix de vos composantes. Rittal a testé toutes les composantes des fournisseurs pertinents dans une série de configurations. Ceci assure la flexibilité de chaque projet, qu’il s’agisse d’une construction neuve ou d’une rénovation. L’outil logiciel peut être considéré comme un outil avec lequel vous pouvez composer un système de distribution. Qu’il s’agisse d’une armoire
33
34
Jan Hartman (Rittal bv) (Product Manager Systèmes d’armoires)
Conseils CEM pratiques pour la configuration et l’installation La compatibilité électromagnétique (CEM) indique dans quelle mesure un système électrique a le pouvoir de fonctionner correctement dans un environnement soumis à des champs électromagnétiques, sans avoir d’impact inacceptable sur cet environnement, dans lequel d’autres systèmes sont également présents. Ainsi, les deux exigences les plus importantes en matière de CEM sont que les perturbations doivent être prévenues ou réduites, et qu’il soit question d’une résistance définie aux perturbations.
35
Avec la version standard de l’armoire de commande en tôle d’acier laqué, on peut déjà contribuer grandement à la configuration CEM correcte de l’armoire de commande et de l’installation en respectant des règles de montage simples. Dans les applications aux perturbations à haute fréquence liées aux champs, l’usage d’enceintes à protection HF supplémentaire peut constituer une solution. Une réponse définitive à la question de savoir quel type d’enceinte est requis ou suffisant pour respecter certaines limites normées peut être donnée sur la base de l’intensité de champ présente et de la fréquence La CEM est une caractéristique essentielle
d’une part, et de l’atténuation offerte par l’armoire
de qualité. Les exigences réglées par la loi
de commande d’autre part. Cet article contient
concernant la protection et les risques techniques
des recommandations concernant la structure
doivent toujours être prises en compte
conforme CEM de l’armoire dans l’atelier
par l’ingénieur lors du développement des
pour une application dans des machines et
appareils. Lors de l’application d’une enceinte
installations.
pour régulateurs et systèmes électriques/ électroniques, il faut faire attention à ceci :
Voir figure 4a
• Les enceintes contiennent une ‘intelligence’ de
Tableau d’atténuation Rittal série TS
plus en plus rapide. Les temps de commutation sont de plus en plus courts et les courbes
Normes et réglementation
d’impulsion sont de plus en plus raides, ce
La série EN/CEI 61439 fait référence à la
qui entraîne des fréquences de tensions et
directive CEM. Des solutions pratiques sont
d’intensités de plus en plus élevées ;
reprises principalement dans la directive
• La consommation d’énergie est de plus en plus
pratique néerlandaise NPR-CEI/TR 61000-5-2
faible. Les niveaux de tension/intensité plus
‘Compatibilité électromagnétique (CEM) – partie
bas ont plutôt un impact par couplage induit ;
5 : Directives pour l’installation et l’atténuation
• La structure des régulateurs est de plus en plus
– Section 2 : Mise à la terre et câblage’. Il s’agit
compacte. La distance plus courte entre les
de la traduction néerlandaise de la publication
composantes et les câbles entraîne de plus
CEI internationale portant le même numéro. La
en plus le couplage induit de perturbations à
directive NPR-CEI/TR 61000-5-2 donne des
différents niveaux ;
recommandations permettant d’assurer la CEM
• En raison de l’intégration de composantes de
pour la mise à la terre et le câblage de systèmes
données dans un environnement industriel, ces
et installations électriques et électroniques.
risques seront encore accrus.
Ces recommandations sont destinées aux installateurs, mais également aux concepteurs
36
Figure 4a
120
Tableau d’atténuation Rittal série TS
100
1 2
80 dB 1
Champ E = armoire CEM
2
Champ E = armoire standard
3
Champ H = armoire CEM
4
Champ H = armoire standard Champ E = champ électrique (V/m)
3
60
4
40 20 0 0.01
0.05 0.1
0.5 1
50 100
5 10
500 1000
5000
!
MHz
Champ H = champ magnétique (A/m)
1
2
Figure 4b en 4c Connexions conductrices
3
4
5
1
Armoire de distribution d’énergie
2
Armoire de régulation, technique de mesure
3
Goulotte de câblage pour câble d’alimentation
4
Goulotte de câblage pour câble basse tension
5
Armature en acier dans les sols en béton
Connexions à la masse
37
Figure 4d
1
Subdivision fonctionnelle de l’armoire
2
de commande
1
Partie de l’armoire contenant
2
Partie de l’armoire contenant les
les hautes puissances basses puissances 3
Composantes puissantes,
4
Alimentations
5
Cloison
6
Commande
7
IO et PLC
5
régulateurs de fréquence, etc.
Figure 4e Structure schématique cinq niveaux de goulottes de câblage
Alimentation moyenne tension Alimentation basse tension Circuits auxiliaires Régulation Mesure
38
3
4
6
7
et aux utilisateurs. Les fabricants d’appareils
dans la série Rittal TS 8 assure une atténuation de
sensibles – ou à l’inverse, d’appareils et systèmes
20 dB (un affaiblissement du champ d’un facteur
aux émissions fortes – peuvent toutefois
10) à une fréquence de 1 GHz.
également appliquer cette directive. Outre une série d’informations générales théoriques, la
Voir figure 4d
NPR donne surtout des conseils pratiques,
Subdivision fonctionnelle de l’armoire de
entre autres pour les électrodes et réseau de
commande
terre, la pose de faisceaux de câbles et fils, les interconnexions, les types de câbles, les chemins
Règles de câblage
de câbles et goulottes de câblage, et l’application
La directive pratique néerlandaise NPR-CEI/TR
de ferrites pour contrer les perturbations.
61000-5-2 recommande l’usage de cinq niveaux de goulottes de câblage, de façon à prévenir
Égalisation standard du potentiel
l’interférence du câblage. Dans la pratique, il
Il est optimal du point de vue CEM de réaliser une
n’est pas toujours simple de réaliser cinq niveaux.
égalisation du potentiel basse et haute fréquence
Il est donc courant d’opter pour au moins deux
avec un embranchement le plus compact
niveaux de goulottes de câblage. Le niveau 1 est
possible entre toutes les masses métalliques,
utilisé pour les câbles d’alimentation courant fort
enceintes et composantes de machines et
et le niveau 2 pour les câbles de téléphonie,
installations.
données et courant faible.
Voir figures 4b et 4c
Voir figure 4e
Connexions conductrices (page 37)
Niveaux des goulottes de câblage
Au moins deux niveaux de goulottes de câblage pour prévenir les interférences Pour la réalisation de connexions conductrices
Rittal, votre partenaire, de l’analyse à la
entre chemins de câbles métalliques dans
solution
l’installation et la réalisation de l’égalisation de
Les conseils pratiques abordés, en combinaison
potentiel dans l’armoire de commande, il faut
avec la directive pratique néerlandaise NPR-CEI/
utiliser des câbles de terre plats en raison de
TR 61000-5-2, permettent de construire une
l’effet Kelvin.
armoire de commande conforme au niveau CEM. Si vous avez des questions complémentaires ou
Mesures dans l’armoire
si vous travaillez à des applications spéciales,
Pour limiter l’interférence CEM mutuelle des
inscrivez-vous sur www.rittal.be au séminaire
diverses composantes électriques dans l’armoire
‘CEM pour installations industrielles
de commande, il est très important de respecter
conformément à la directive CEM 2004/108/CE’
la subdivision CEM de l’armoire. Une cloison TS
ou contactez Rittal.
entre les composantes perturbatrices et sensibles
39
40
Nico De Baerdemaeker, EPLAN (National Operation Manager)
Un système de conception de pointe : l’alimentation pour chaque armoire de commande électrique Toute armoire de commande commence par un concept. Dans ce chapitre, nous illustrons l’importance d’un système de conception de pointe pour tout constructeur de tableaux : que vous produisiez des armoires de distribution ou des armoires de commande, en série et/ou par projet, que vous assuriez vous-même la conception ou que vous suiviez les schémas de votre client final. La façon dont vous organisez votre système de conception et la façon dont il est relié à votre système ERP (Enterprise Resource Planning) sont déterminantes en grande partie de la mesure dans laquelle vous pouvez raccourcir votre processus de production. Si vous le faites de façon réfléchie, cela a un impact direct sur la préparation du travail et la réalisation, et vous améliorez encore votre productivité.
41
Un fil rouge stratégique
depuis longtemps. Non seulement pour les
Différents facteurs influencent le processus de
tableaux de commande, où des conceptions
réalisation d’une armoire de commande. Certains
multi-lignes sont souvent nécessaires pour arriver
ont même un impact direct sur l’approche
à une armoire de commande optimale d’un point
de vos activités en tant que constructeur de
de vue fonctionnel, mais pour les tableaux de
tableaux. Produisez-vous en série ? Alors vous
distribution aussi – même quand une conception
mettez l’accent sur la logistique et l’excellence
mono-ligne suffit – il s’avère qu’un système de
opérationnelle dans votre entreprise. Travaillez-
conception numérique est nécessaire de nos
vous par projet ? Alors votre client et le projet
jours.
occupent la position centrale et vous vous concentrez plutôt sur le modèle d’exploitation
Avant tout, parce que chaque tableau doit être
axé sur la relation avec le client.
accompagné d’un bon document, un document qui répond aux normes. Pour les constructeurs
Un système de conception efficient de pointe
de tableaux, la norme IEC60-617 prescrit de
doit donc aller au-delà de la conception pure.
façon précise quels codages et symboles doivent
Il vous donne des réponses à des questions
être utilisés dans vos schémas de conception.
stratégiques, telles que : ‘Comment dois-je
Ensuite, parce que votre client final exige
orienter mon organisation sur le marché et vers
rentabilité, délais courts et prix concurrentiels.
mes clients ?’, ‘Comment dois-je élaborer mon
Pour répondre à ces exigences, il vous faut le
processus ?’, ‘Comment dois-je utiliser mon ERP
support d’un logiciel.
de façon optimale en relation avec mon service conception ?’.
Important à ce niveau, c’est que le logiciel se charge d’une partie du travail du dessinateur
En d’autres termes : il structure et crée un fil
et, de ce fait, lui permette de gagner du temps
rouge important au travers de vos processus
précieux. Ainsi, il peut se concentrer plus sur la
d’exploitation. La figure 1 (page 43) illustre la
composition effective du tableau. En d’autres
façon dont ces processus d’exploitation peuvent
termes : un bon logiciel de conception permet
optimiser le fonctionnement de votre entreprise.
à l’utilisateur d’évoluer de ‘dessinateur’ vers ‘concepteur’.
L’importance d’un système de conception L’époque où les constructeurs de tableaux dessinaient leurs plans sur papier est révolue
“Un bon logiciel de conception permet à l’utilisateur d’évoluer de dessinateur à concepteur”
42
43
Conception en CAD ou CAO ?
Souvent, celle-ci n’est pas compatible avec la
Un système de conception soulage le dessinateur
propre base de données. De ce fait, la conception
en grande partie de toutes les tâches répétitives.
est plus difficile à intégrer avec le processus
Un bon système de conception de pointe va
logistique du client. Sauf … si vous utilisez des
encore plus loin : il établit le lien entre l’aspect
portails de données et une standardisation
schématique technique et l’aspect logistique.
adéquats.
Pour établir ce lien, il vaut mieux ne pas réfléchir en termes de schéma, mais bien en termes de
L’importance de la consistance des données
composantes. Donc : optez pour une ingénierie
Quand vous reliez votre système de conception à
orientée sur la composante.
votre système ERP, votre base de données occupe une position centrale dans vos processus. Un
Pour ce faire, un logiciel CAO convient mieux
système de CAO ne va toutefois pas au-delà de
qu’un logiciel de CAD. La CAD ne fait pas
l’intelligence de l’utilisateur et des données qu’il lui
grand-chose d’autre que dessiner. Le CAO, par
fournit. Le grand défi consiste donc à compléter
contre, crée des blocs intelligents ou macros
cette base de données de façon structurée. Cela
qui reconnaissent toutes les composantes
peut se faire conformément au modèle ETIM – le
individuelles et les relie automatiquement de la
modèle d’information technique européen – une
bonne façon dans le schéma.
norme pour la classification des articles dans le secteur de l’installation.
Dans un logiciel de CAO, chaque composante est reliée à votre base de données, qui est
Lorsque votre système de CAO offre accès à
reliée à son tour à votre système ERP. Ainsi,
des portails de données, cela peut se dérouler
vous établissez un lien direct entre votre bureau
automatiquement. Alors, vous pouvez tout
d’ingénierie et votre processus logistique.
simplement intégrer les composantes de vos fournisseurs dans vos schémas. Les portails de
De cette façon, les constructeurs de tableaux
données modernes mettent des outils pratiques à
qui réalisent la conception en propre gestion
la disposition, vous permettant de dimensionner et
ou en interne gagnent énormément de temps,
configurer correctement certaines composantes
dès la phase de conception. Les constructeurs
partielles de l’armoire de commande.
qui reçoivent le concept déjà prêt se trouvent confrontés à un dilemme. Les schémas fournis sont liés à la base de données du concepteur.
44
La standardisation vous garantit une gestion claire des données et une reconnaissance facile dans la documentation fournie avec l’armoire de commande. Elle représente un gain de temps considérable pour le concepteur, surtout quand il travaille avec des macro-variables et des sets de valeurs. Au niveau externe aussi, la standardisation offre des avantages. Quand votre client utilise vos standards – par exemple dans le Configuration et standardisation
cas d’une co-ingénierie – les phases de
Les concepteurs ont besoin d’un choix correct de
conception s’harmonisent mieux et vous pouvez
composantes. L’intégration dans votre système
plus facilement synchroniser la conception de
de conception CAO de configurateurs tels que
votre client avec votre propre processus
Rittal Therm et Ri4Power, tous deux de Rittal, et
logistique.
ClipProject de Phoenix Contact, vous permet d’éviter les doublons, vous assurant une
Cahiers des charges
composition correcte. En outre, vous prévenez
Un bon système de CAO supporte les cahiers des
les erreurs. En utilisant ces configurateurs, votre
charges de vos fournisseurs. Mieux encore : il fait
armoire de commande est non seulement
une distinction claire entre les standards de vos
dimensionnée correctement, vous disposez
différents fournisseurs, sans perdre votre propre
également dans votre conception des données
standard. Avec un standard bien réfléchi, votre
techniques, structurelles et logistiques correctes.
système de conception CAO peut traiter les
Il s’agit là d’un premier pas vers une
cahiers des charges de vos fournisseurs de façon
standardisation poussée.
flexible, quelle que soit la conception à réaliser.
“Un système de CAO bien structuré relie votre service de conception directement à votre processus logistique. Il facilite l’automatisation et supporte les cahiers des charges de vos fournisseurs.” 45
Préparation du travail Vous savez déjà qu’un bon système CAO de pointe peut représenter un gain de temps considérable pour les constructeurs de tableaux dans la phase de conception, grâce à l’interface avec le système ERP, la configuration automatique et la standardisation poussée. Vous obtenez une optimisation encore plus avancée en reliant votre système de CAO avec votre processus de préparation du travail, ou mieux encore, en intégrant les deux. Du système à la plate-forme Une bonne préparation du travail demande beaucoup de temps : choisir et commander le matériel, organiser les commandes et le planning, distribuer les bons documents aux bons collaborateurs. Tous ces éléments sont cruciaux dans la réalisation d’une armoire de commande. Le logiciel peut jouer un rôle important à ce niveau. Mais seulement un logiciel qui permet d’imbriquer la phase de conception et la phase de préparation du travail. En d’autres termes : une solution te-forme logicielle. Basée sur la conception, une telle plate-forme logicielle pourra générer automatiquement les informations logistiques nécessaires et la documentation de construction. Génération de documentation La bonne documentation au bon endroit, dans la forme correcte et avec les bonnes informations, une exigence essentielle pour la construction sans faille d’une armoire de commande. La plateforme logicielle génère cette documentation automatiquement. Elle fournit des données sûres et non ambigües qui réduisent en grande partie le travail de recherche et préviennent les interprétations erronées. Une partie de la documentation, ce sont les différentes vues du tableau. S’il dispose d’un bon lay-out du tableau, le monteur sait parfaitement où chaque
46
“Dès la phase de conception, vous savez si votre concept mécanique d’armoire est correct. Ainsi, vous évitez une hausse d’un facteur 10 des pertes de temps et frais inutiles aux phases ultérieures.” composante se trouve. Ainsi, il ne court jamais
et les coûts augmentent d’au moins un facteur
le risque que l’armoire soit trop petite ou trop
10. Cela signifie des heures de perdues en atelier,
grande ou qu’il soit confronté à des problèmes
et encore plus de perte de temps et d’argent si
de CEM (décrits plus hauts dans ce livre). Le
vous devez modifier une armoire incorrecte sur
monteur peut suivre aveuglément les dessins de
le terrain. Des portes qui ne se ferment plus, des
construction mécanique. En phase de réalisation,
trous percés au mauvais endroit, des jeux de
vous n’avez donc plus besoin d’ingénieurs
barres fautifs, … Avec une conception en 3D,
hautement qualifiés ou expérimentés : il suffit de
vous prévenez tous ces problèmes à la source.
bons monteurs. Un acheminement optimal De 2D à 3D
Les dessins de construction en 3D vous donnent
Ici, vous pouvez encore améliorer la rentabilité
aussi une troisième dimension : la profondeur !
d’un cran en réalisant les dessins de construction
Cette vue en profondeur vous indique clairement
mécanique de l’armoire de commande en 3D
le tracé des câbles dans l’armoire. Ceci ouvre
et non en 2D. Avant, on considérait qu’une
la porte à l’acheminement. Une bonne plate-
représentation en 3D, c’était un petit quelque
forme logicielle de pointe avec module 3D
chose en plus. Dans un monde où les délais
intégré recherche un remplissage optimal
de livraison sont de plus en plus courts et les
des goulottes de câblage, minimisant ainsi le
marges de plus réduites, on ne peut plus risquer
parcours des câbles et séparant correctement
la moindre erreur. De plus en plus d’ingénieurs
les câbles sensibles au niveau CEM des câbles
considèrent actuellement que la 3D est une
d’alimentation. Ceci réduit les frais et vous facilite
nécessité. C’est également le cas dans la
la tâche quand vous devez réaliser une extension
construction de tableaux.
dans l’armoire ou quand vous devez ajouter ou remplacer des fils en cas de réparation.
Ainsi, les dessins en 3D assurent l’absence de ‘collisions’ dès la phase de conception. En
Les fournisseurs sont d’ailleurs favorables à
phase d’ingénierie, vous savez déjà que votre
de telles plates-formes logicielles. Ainsi, Rittal
conception mécanique de l’armoire est correcte.
propose RICAD 3D, un CD qui contient toute sa
Les erreurs éventuelles peuvent être résolues
gamme en 3D.
dès les premiers stades. C’est très important. En effet, à chaque stade ultérieur, la perte de temps
47
Réalisation
fonctions, numéros de bornes, numéros de fils et
Maintenant qu’il y a une transition sans faille entre
codes de pièces. Cela semble simple, mais cela
la phase de conception et la phase de préparation
permet de prévenir les erreurs et le travail en
grâce à la plate-forme logicielle de pointe, le
double.
constructeur de tableau peut encore gagner beaucoup de temps et commencer la réalisation
Commande de machines CNC
proprement dite de l’armoire de commande
Les plates-formes avec module de conception
beaucoup plus rapidement.
3D intégré offrent encore d’autres avantages. Elles permettent aux constructeurs de tableaux
Dans cette phase de réalisation aussi, on peut
d’isoler les panneaux de montage, les portes et
encore gagner pas mal de temps et améliorer
parois dans les dessins de construction. En
considérablement la productivité. En particulier,
travaillant en 3D, toutes les coordonnées x, y et z
grâce à une automatisation poussée qui devient
de ces composantes sont disponibles dans le
possible grâce à la compatibilité de la plate-forme
système, et toutes ces données peuvent être
logicielle avec les appareils de production
transférées en format lisible vers une installation
externes, comme les étiqueteuses, machines
CNC moderne. Ainsi, la machine CNC peut
CNC, plieuses et machines à configurer pour jeux
exécuter tous les travaux de taraudage,
de barres, ainsi que les appareils de confection
percement, fraisage et poinçonnage. Le monteur
de câbles.
ne doit plus mesurer ou effectuer ces opérations à la main.
Étiquetage et gravure automatiques La norme CEI exige que chaque composante dans l’armoire porte un code unique. Une bonne armoire est également pourvue d’étiquettes qui décrivent la fonction électrique des composantes. Grâce à l’intégration de la plateforme logicielle avec les différents appareils d’étiquetage et de gravure, le système est en mesure de transférer correctement les textes de
48
Pliage et confection des jeux de barres
Confection de fils
Des jeux de barres mal pliés ou construits
Le projet d’armoire de commande dans la plate-
peuvent entraîner la déchirure de parois
forme contient toutes les informations sur la
d’armoires ou causer d’autres dégâts à
façon dont les composantes sont reliées,
l’équipement. En outre, le cuivre est très cher.
l’acheminement des connexions, les goulottes de
Une confection sûre et des formes pliées
câblage dans lesquelles les câbles se situent. Il
correctement pour les jeux de barres sont donc
connaît également le type de cosse, la couleur et
extrêmement importantes. Avec une plate-forme
le code de chaque fil individuel. Ainsi, le système
logicielle moderne, ce travail est nettement
dispose de toutes les informations pour
simplifié. Le module Busbar 3D intégré définit les
permettre une confection automatique des fils.
bons trous, angles de pliage et dimensions pour
Une plate-forme logicielle moderne dispose
les barres en cuivre. Résultat : plus d’erreurs dans
d’une interface par laquelle ces données sont
la conception. En outre, le système est également
alimentées directement aux appareils de
harmonisé parfaitement avec des plieuses et
confection de fils.
poinçonneuses (semi-)automatiques externes.
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Où se situe votre propre potentiel
l’intégration de vos systèmes. Peut-être pouvez-
d’optimisation ?
vous augmenter votre productivité à la phase
Nous pouvons franchement conclure que chaque
de commande ou de conception, ou dans la
constructeur de tableaux et chaque département
préparation du travail et/ou la réalisation.
de construction de tableaux dispose encore d’une marge de manœuvre certain pour améliorer
À quel niveau que ce soit que vous puissiez
son processus de réalisation et son ingénierie.
encore optimiser vos processus, le bon
La grande question est de savoir à quel stade du
choix vous permet toujours d’améliorer votre
processus votre potentiel d’optimisation se situe.
rendement, un aspect important sur un marché concurrentiel qui devient encore de plus en plus
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Peut-être est-ce en début de processus, au
compétitif. Vous n’avez pas beaucoup d’influence
moment de faire le choix d’une application.
sur le coût de l’énergie et des matériaux ou sur
Ou peut-être est-ce à l’étape de de la
le coût des salaires. Il est donc très important de
standardisation, de l’automatisation ou de
connaître vos processus. Ces processus vous
permettent de produire plus de tableaux avec les
Pensez-vous déjà avoir atteint cet objectif ?
mêmes frais fixes et avec le même nombre de
Que la présente publication ne vous concerne
personnes.
pas ? Alors nous nous ferons un plaisir de vous offrir la surprise de notre prochain livre qui traite
En reliant les différents domaines, en pensant
entièrement de ‘L’avenir de la construction de
en termes de processus, vous vous distinguez
tableaux’. Un livre à lire certainement.
de la concurrence. D’une part parce que vous réduisez considérablement votre délai de commercialisation. D’autre part parce qu’avec un support correct du processus vous évitez les erreurs humaines coûteuses. Ces erreurs peuvent sembler minimes en phase initiale, mais leur impact croît de façon exponentielle en coût tout au long du processus. Avec la présente publication, EPLAN veut tout d’abord vous donner une bonne compréhension de la structure logique d’un processus de production pour les entreprises de construction de tableaux. Cela vous permet de réaliser un délai de commercialisation le plus court possible sans compromettre la qualité et la continuité.
“Où se situe votre potentiel d’optimisation, faire le bon choix produit toujours une hausse de rendement.”
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