Mieux vaut fixer avec des chevilles que visser

Le champ de dispositifs en position horizontale permet de combiner des modules enfichables et des disjoncteurs avec fusibles. (© SEDOTEC)

SEDOTEC a équipé le nouveau module à fiche d'une décharge forcée pour le disjoncteur compact intégré. (© SEDOTEC)

Le module d'insertion peut être inséré et retiré tout en laissant les câbles du circuit principal connectés. (© SEDOTEC)

Manche du module à fiche avec contact et couverture anti-tension en position retirée. (© SEDOTEC)

Module de connexion avec disjoncteur compact intégré sur le site. (© SEDOTEC)

Dans l'ouverture de la conduite latérale, il est possible de fixer un verrou de rideau. Cela empêche l'insertion non autorisée du module de connexion. (© SEDOTEC)

Flexibilité et changements sont aujourd'hui des exigences normales dans les entreprises. Lorsque le parc de machines et les processus de fabrication sont modifiés à plusieurs reprises, il est souvent nécessaire de remplacer ou de moderniser des appareils dans l'installation de commutation pour l'alimentation en énergie. Cependant, puisque l'énergie électrique doit être constamment disponible, il est presque impensable de déconnecter l'ensemble de l'installation de commutation. Cela vaut également pour les opérations de maintenance régulières. Une solution consiste en des appareils de commutation enfichables et amovibles, qui empêchent leur retrait sous charge grâce à une détection de surcharge. Et si cela est possible aussi bien pour les disjoncteurs avec fusibles que pour les interrupteurs de puissance, c'est encore mieux.

« La norme DIN EN 61439-2 devient de plus en plus stricte dans sa section 8.5.2, qui règle le point des pièces amovibles et des modules enfichables, concernant l'interruption du circuit principal lors de l'insertion et du retrait », explique Steffen Vree, responsable gestion de produits chez Sedotec pour Vamocon. « Lorsque dans le futur, des pièces amovibles seront proposées de plus en plus souvent pour les installations de commutation, cette sécurité sera également au centre des préoccupations », poursuit Vree. Les modules enfichables modernes avec interrupteurs de puissance répondent à cette exigence importante pour les entreprises en tant qu'opérateurs. Ils exploitent les avantages des deux autres technologies : l'installation fixe et la technique de module enfichable. Ils sont moins coûteux que la technique enfichable, mais offrent une flexibilité nettement supérieure en cas de modifications ultérieures en fonctionnement, sans faire de compromis sur la sécurité de l'utilisateur.

Flexibilité et réaction rapide de plus en plus demandées

Les processus et flux de travail dans les entreprises de fabrication deviennent non seulement de plus en plus étendus et complexes, mais ils ne doivent souvent plus être interrompus — par exemple, pour couper l'énergie lors d'une modification du parc machine ou pour des opérations de maintenance. La haute disponibilité de l'énergie électrique est évidente pour les entreprises — parfois vitale en période de livraisons just-in-time. En même temps, une plus grande flexibilité dans la fabrication ou dans les processus administratifs est exigée, car les changements sont aujourd'hui la règle plutôt que l'exception. Les installations sont étendues ou modifiées, les machines déplacées, modernisées ou mises en service. Et tout cela doit se faire sans couper le courant. Les modules enfichables, comme ceux proposés par Sedotec par exemple, constituent une solution pratique et sûre dans ce contexte.

Le spécialiste de Ladenburg poursuit avec son nouveau champ d’appareils enfichables horizontal (GWA) l'idée d'une stratégie de plateforme pour des applications dans la distribution d'énergie exigeante, avec une haute disponibilité et une sécurité pour l'utilisateur. Les utilisateurs peuvent utiliser, dans la même installation et dans le même champ, des appareils sans fusibles (disjoncteurs compacts) et des appareils avec fusibles (JEAN MÜLLER SASILplus) jusqu'à un courant nominal de 630 A en combinaison. Grâce à la technique d’enfichage, les appareils peuvent être échangés ou ajoutés rapidement et en toute sécurité, sans que l'installation de commutation ne doive être déconnectée. La structure modulaire offre une grande liberté et une haute flexibilité. « Cela répond à un besoin important du marché pour une installation et une utilisation rapides, protégées contre les contacts, des disjoncteurs compacts associés à des appareils de commutation avec fusibles », assure Vree, qui ajoute : « Que ce soit en position de fonctionnement ou en position de retrait (module enfichable retiré du champ), toutes les parties sous tension sont déjà couvertes par une protection contre le contact selon la norme, ce qui augmente considérablement la sécurité de l'opérateur. »

Plus besoin de déconnecter les installations de commutation

Les modules enfichables sont équipés par les développeurs d’un dispositif de détection de surcharge empêchant leur insertion ou retrait avec le disjoncteur de puissance en marche, donc potentiellement sous charge. Toute l'installation de commutation peut rester sous tension. Les connexions électriques du circuit principal et du circuit de commande sont classées WWD (voir encadré d'information). L’accès au circuit principal se fait via les contacts à l’arrière du module vers la barre de distribution. Les contacts pour les câbles connectés se trouvent sur le côté droit. Les deux rangées de contacts sont assurément connectées lors de l'insertion. Le module enfichable peut aussi, en option, être conçu comme une connexion fixe côté sortie (F), en contact WFD. « Mais c’est justement le mode de connexion guidé et enfichable qui offre les plus grands avantages », insiste Volker Kirchhoff, responsable développement chez Sedotec. La connexion au circuit de commande sur la barre de guidage de droite est enfichée et peut être facilement déconnectée à la main (D). Des ouvertures pour bornes, connecteurs RJ45 ou USB, selon le fabricant de l’appareil de commutation, sont prévues. Cela permet au module enfichable de soutenir parfaitement la connexion de disjoncteurs de puissance communicants. De plus, des transformateurs de courant peuvent être glissés et câblés dans le module enfichable via les rails en cuivre montés. Les ouvertures sont ensuite fermées avec des plaques en polycarbonate.

Comme les entrées et sorties du circuit principal ne sont plus que simplement enfichées, le changement du module enfichable évite les opérations fastidieuses de vissage et de dévissage des câbles connectés. Vree sait de quoi il parle : « Quiconque a déjà vissé ou desserré six câbles de 185 mm² sait à quelle vitesse le temps passe. » S’ajoutent les contraintes d’espace dans un champ, qui compliquent toujours l’accès. « Avec notre solution, c’est fait en quelques secondes », assure Kirchhoff. Au total, avec la plateforme GFWA, le remplacement d’un disjoncteur compact se fait en quelques minutes, alors qu’auparavant cela pouvait prendre toute une journée.

Installer rapidement et en toute sécurité un disjoncteur dans un module enfichable

Dans les solutions existantes, largement répandues, avec des cassettes ou des plaques de montage enfichables, l’ensemble de contact n’est pas toujours adapté à l’écartement des phases des disjoncteurs de puissance compacts. La connexion doit également être réalisée séparément, et l’installation de transformateurs de courant externes est complexe. « Tout cela demande un effort considérable que personne ne souhaite aujourd’hui », explique Vree. « Ce n’est plus d’actualité, ni conforme aux normes », ajoute le responsable produit, car une détection de surcharge n’est possible — si tant est — que par des dispositifs de rotation sur la porte. Avec les nouveaux modules enfichables, toutes les composants nécessaires à l’installation du disjoncteur de puissance sont fournis. Les possibilités de combinaison des modules dans le champ ont été examinées lors de tests thermiques approfondis pour vérifier leur capacité nominale. De même, les modules ont été testés avec succès pour un courant de court-circuit conditionnel jusqu’à 110 kA.

Considérer également la protection contre les arcs électriques

Il est également important, pour les pièces amovibles et modules enfichables, que le système actif de protection contre les arcs électriques installé ne déclenche pas de manière erronée lors de la coupure d’un court-circuit par le disjoncteur de puissance. Les fabricants qui peuvent fournir une déclaration fiable à ce sujet offrent une sécurité supplémentaire. Connaissant cela, Ladenburg a fait tester ses modules enfichables dans le système de commutation VAMOCON avec le système actif de protection contre les arcs électriques DEHNshort, pour vérifier leur sécurité en cas de déclenchement accidentel — avec succès.

De plus, le fabricant a fait tester ses modules enfichables concernant leur comportement en cas de détection d’un arc électrique. À cette fin, un fil d’allumage a été fixé sur le module pour initier un arc électrique. Grâce à l’isolation — tout est conçu pour être sécurisé au toucher IP2X —, ce fil d’allumage n’a pu être fixé que sur les contacts de sortie du circuit principal. Le disjoncteur de puissance a coupé l’arc électrique de manière fiable. Toutes les exigences de la classe d’arc électrique B (critères 1 à 6) selon la norme DIN EN 61439-2, annexe 1, ont été satisfaites.

Une plateforme prête pour l’avenir

Avec ces nouveaux modules enfichables modernes, le particulier devient la norme pour les opérateurs, car enficher au lieu de visser permet de gagner du temps et de réduire les coûts, tout en offrant une grande flexibilité. De plus, la conception en plateforme permet un faible investissement initial dans l’installation de commutation, puisque les appareils peuvent ensuite être échangés ou ajoutés selon l’évolution des besoins.