Conseils et astuces

Cette question est souvent posée par les constructeurs de machines et d'installations électriques. Par exemple lorsque, dans l'armoire électrique, des composants électriques sont encliquetés sur des rails oméga qui sont p. ex. fixés sur des plaques de montage.

Les normes EN 61439-1/-2 et EN 60204-1 donnent la réponse. Les pièces conductrices de l'ensemble réalisé sont homologuées comme parties de la connexion de mise à la masse uniquement si les conditions de base d'une connexion durable, conductrice et de capacité électrique suffisante sont assurées. Lorsque celles-ci sont respectées, le rail porteur peut être connecté suffisamment avec le conducteur de mise à la masse, via sa fixation avec un contact de grande surface sur une plaque de montage métallique nue ou également via les moyens de fixation (équerres de maintien, boulons d'écartement, etc.) en cas de fixation à la structure de l'armoire (ossature, rails de montage, etc.).

Les points d'attention :

• durabilité : les points de contact sont bloqués pour éviter tout desserrage en cas de contraintes mécaniques et sont protégés contre l'oxydation / la corrosion
• conductivité : la valeur de résistance mesurée entre le contact du composant sur le rail oméga et le point de raccordement pour mise à la masse du conducteur externe de mise à la masse est < 0,1 Ohm
• une capacité électrique suffisante : du point de vue de la section du contact / de la connexion, elle doit correspondre à un conducteur de mise à la masse spécifique en cuivre requis

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support

À cette question, les constructeurs d'installations électriques répondent souvent uniquement avec un indice de protection IP 55 ou supérieur. Malheureusement, d'autres aspects, tout aussi importants, sont souvent négligés.

Le principe général est, selon la norme internationale CEI 60529, que les indices de protection IP pour les habillages d'appareillages électriques sont indiqués avec deux chiffres et éventuellement avec des lettres complémentaires. Mais la norme décrit des essais réalisés en laboratoire qui ne peuvent pas représenter exactement toutes les applications possibles des appareillages et des habillages électriques.

Des conditions météorologiques de longue durée comme par exemple des pluies battantes ou la formation de givre, ne sont pas prises en compte. La protection contre la corrosion doit également être respectée en complément de la protection contre la pénétration de poussière et d'humidité. Ce qui signifie que des revêtements particuliers ou l'utilisation d'acier inoxydable peuvent être judicieux. Un autre aspect important est le dimensionnement de la climatisation pour contrer un risque plus élevé de condensats ou une contrainte thermique supplémentaire due au rayonnement solaire direct.

Conclusion : les habillages électriques qui ne sont pas expressément décrits pour être implanté en extérieur ne sont par principe pas exclus pour ce cas d'utilisation. Mais les conditions dans lesquelles une utilisation à l'extérieur est possible doivent être discutées avec le fabricant car des aménagements peuvent être nécessaires.

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support

Cette question se pose souvent lorsque des armoires électriques doivent être équipées avec des appareillages et des composants très variés.

Pour les associations d'appareillages de coupure basse tension, la construction est généralement réalisée à partir d'une plaque de montage. Il est important de tenir compte des aspects de sécurité mais aussi des risques fonctionnels comme la climatisation et la CEM. Cela est particulièrement important pour l'utilisation de composants électriques, de commande et de communication qui sont alimentés par un jeu de barres via des appareillages de coupure et des disjoncteurs.

Les fabricants de tels équipements imposent souvent des contraintes précises pour le placement et les espacements avec d'autres équipements dans leurs notices de montage et d'utilisation. De telles prescriptions doivent être respectées impérativement pour pouvoir bénéficier des droits de garantie en cas de défaut ou de dommage.

Il est ainsi d'autant plus important de pouvoir aménager au mieux l'espace intérieur d'une armoire électrique grâce à une large palette d'accessoires de montage. Surtout lorsque l'espace disponible est imposé.

Le montage fixe ou pivotant d'appareillages 19 pouces doit être encouragé tout autant que le montage d'autres plans de montage via des plaques de montage partielles. Celles-ci peuvent être placées latéralement dans l'armoire ou de manière pivotante ou basculante devant la plaque de montage principale.

Des espacements nécessaires pour éviter les nids de chaleur ou pour réduire les perturbations électromagnétiques peuvent ainsi être facilement réalisés. Les accessoires CEM métalliques nus offrent via la mise en contact directe de la fixation, une excellente équipotentialité des boîtiers d'appareillage, des blindages de câble et éventuellement des boîtiers antiparasites CEM.

Des équipements lourds, qui ne peuvent pas être fixés sur la plaque de montage, peuvent être positionnés en toute sécurité dans la base de l'armoire électrique ou sur le profilé horizontal de l'ossature des armoires par l'intermédiaire d'accessoires prévus à cet effet.

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support

Cette question est fréquemment posée à Rittal. Pour y répondre, il faut prendre en considération trois éléments : premièrement le transport de l'armoire électrique sur le lieu d'implantation, deuxièmement la garantie de sécurité ou de fixation sur site et troisièmement l'introduction des câbles dans l'armoire électrique. Ces trois cas d'utilisation ont une influence directe sur le choix des accessoires requis. Une large palette de solutions est disponible pour obtenir une solution pour pratiquement tous les cas d'utilisation.

Cas d'utilisation « Transport »

Aucun socle n'est requis si l'armoire électrique doit être soulevée et déplacée à l'aide d'une grue. Un socle est judicieux si une armoire électrique doit être transportée par chariot élévateur ou par tire-palette

Cas d'utilisation « Stabilité »

Si une solide fixation au sol est nécessaire, pour aussi contrecarrer efficacement les effets d'oscillations et de vibrations, le socle est supprimé et l'ossature de l'armoire est vissée directement au sol ou y est même soudée. Il existe alternativement des formes spéciales pour la dissociation mécanique (amortisseurs d'oscillations et dispositifs antivibratoires) ou pour une liaison particulièrement rigide avec le sol (p. ex. socles antisismiques).

Cas d'utilisation « Introduction des câbles »

Le socle est absolument nécessaire lorsque l'introduction des câbles est requise sans goulottes de câbles dans la zone d'implantation. Grâce à sa construction modulaire et avec des accessoires appropriés, le socle est compatible avec le guidage des câbles sous des rangées d'armoires et il permet la décharge de traction mécanique déjà hors de l'espace protégé. Le socle offre alors en outre un espace pour loger une surlongueur de câbles éventuellement nécessaire – qui par ailleurs, pour des raisons CEM, ne doit pas avoir une forme circulaire mais en méandres.

En complément d'un socle plein (ou avec des plaques perforées pour améliorer la ventilation de l'armoire dans des milieux propres), les pieds de nivellement peuvent constituer, seuls ou en association avec le socle, un accessoire judicieux pour compenser les inégalités du sol.

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support

C'est une question qui est régulièrement posée à Rittal lors des mois les plus chauds ou lorsque les armoires électriques doivent être implantées dans des pays tropicaux. La préoccupation principale concerne en général la formation possible d'eau de condensation dans l'armoire et ses conséquences.

Trois critères essentiels influencent la réponse : la différence de température entre la température intérieure de consigne et la température ambiante maximale (faut-il refroidir en-dessous de la température ambiante ?), la durée de fonctionnement de l'équipement électrique intégré dans l'armoire (y-a-t-il des moments où l'équipement électrique est totalement hors tension ?) et la protection de l'équipement électrique contre les conditions ambiantes (un indice de protection élevé est-il nécessaire ?)

La réponse à de telles questions commence souvent par « oui, mais... ».

Un refroidissement doit parfois être fourni avec une température de consigne à l'intérieur de l'armoire qui se situe nettement en-dessous de celle du milieu ambiant. Lorsque l'armoire électrique est ensuite ouverte, des condensats peuvent se former immédiatement sur certains sous-ensembles ou équipements qui reçoivent par exemple de l'air froid d'un climatiseur.

Lorsque l'équipement électrique est totalement hors tension, des condensats peuvent, en cas de chute rapide de la température ambiante et malgré une bonne étanchéité de l'armoire (IP55), se former sur les parois intérieures de l'armoire électrique et s'accumuler dans le bas de celle-ci.

Il existe par conséquent différentes stratégies pour éviter les problèmes de condensats dans une armoire électrique:

• Évacuation de la chaleur via une ventilation active avec l'acceptation d'une température intérieure supérieure d'au moins 5°C à la température ambiante
• « Durée de chauffage » suffisante avant l'ouverture de la porte après la mise à l'arrêt du refroidissement actif
• Utilisation d'une résistance chauffante  qui maintient toujours la température intérieure suffisamment au-dessus de la température ambiante et évite ainsi la condensation

Un autre aspect est la formation d'eau de condensation sur les parois extérieures à cause d'une température intérieure trop basse, avec le risque de corrosion lorsque le revêtement de peinture est endommagé.

La solution optimale pour éviter les problèmes cités peut être déterminée uniquement après avoir examiné avec précision la situation.

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support

C'est une question rarement posée à Rittal mais elle revient de temps en temps lorsqu'il s'agit de répartiteurs d'énergie avec des courants > 200 A.

Diverses causes sont à l'origine d'un réchauffement localisé du matériel au sein de l'armoire électrique. Avec des équipements conducteurs de courant comme les bornes, appareilages de coupure et disjoncteurs, etc., un mauvais contact, une densité trop importante dans l'armoire, des surfaces d'évacuation de la chaleur insuffisantes ou tout simplement un dimensionnement erroné (à la limite admissible) sont souvent la cause de « points chauds » dus aux dissipations de chaleur, et occasionnent en conséquence des défauts d'isolation puis un court-circuit ou un début d'incendie.

Mais quelle peut en être la cause lorsque des équipements mécaniques passifs comme par exemple la plaque passe-câbles d'un coffret électrique ou les traverses de fixation d'un jeu de barres attirent l'attention avec des températures excessives lors de l'inspection par infrarouge ?

Dans la norme EN 61439-1, qui est très importante pour les constructeurs d'installations électriques et de commande, figure une remarque au paragraphe 10.10.4 « Attestation de type pour réchauffement ... par la vérification ».

Il faut veiller ici à ce que les conducteurs avec des courants supérieurs à 200 A et les pièces voisines soient placés de manière à minimiser les courants de Foucault et les pertes par hystérésis. Tout courant en circulation génère des champs magnétiques perpendiculaires à la direction du courant et peut occasionner des courants de Foucault ainsi qu'une remagnétisation dans des matériaux conducteurs, accompagnés d'une chaleur locale importante.

Dans la pratique cela signifie que, lorsque le guidage des conducteurs aller et retour se fait dans des espaces séparés (pas sous forme de câbles), p. ex. sous forme de conducteurs unitaires isolés ou de jeu de barres, les distances doivent être les plus faibles possibles. Les pièces de fixation et les surfaces métalliques, à travers lesquelles de tels conducteurs sont guidés perpendiculairement à la surface, doivent être aussi fines que possibles et dans un matériau peu conducteur ou même en matériau isolant.

Les câbles dans lesquels les conducteurs sont guidés de manière compacte entre eux ne génèrent pas de champs magnétiques car la somme des courants aller et retour est identique à chaque instant. Les courants partiels sont ainsi largement compensés car la direction de leurs champs magnétiques est orientée en sens opposé. Le réchauffement dû aux courants de Foucault et à une remagnétisation est ainsi inexistant ou imperceptible.

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support

Une « question récurrente » concernant les armoires électriques et leur conformité aux prescriptions CEM est la mise en contact ou « mise à la masse » des blindages de câble. Car l'utilisation de câbles blindés est aujourd'hui une condition impérative, aussi bien dans l'armoire électrique que vers les appareils à l'extérieur, pour assurer la disponibilité d'un équipement de puissance, de commande et de communication dans un environnement sous influence électromagnétique.

En résumé, le blindage de câble doit empêcher les rayonnements involontaires hors du système tout comme les rayonnements vers le système. Mais il ne peut assurer cette tâche que s'il est électriquement correctement connecté aux habillages électriques et à leurs entrées et sorties (à condition que les habillages électriques soient constitués d'un matériau conducteur). L'objectif est d'obtenir une entité totalement blindée à partir de l'armoire électrique, du blindage de câble et des boîtiers d'appareillage.

Si un boîtier d'appareillage, p. ex. un boîtier de raccordement de moteur, est constitué d'un matériau isolant, le blindage de câble devrait, à cette extrémité, être raccordé au boîtier du moteur (via le bornier). Si, pour le boîtier opposé, il s'agit d'un boîtier en matériau isolant, p. ex. un capteur, le blindage de câble devrait si possible y être raccordé à une structure conductrice de l'installation au potentiel de référence.

Du côté de l'armoire électrique, il faut si possible connecter tous les câbles blindés d'un côté de l'armoire via des presse-étoupes CEM en contact avec la surface de montage – ce qui assure également une équipotentialité optimale des blindages de câble entre eux.

S'il n'est pas possible d'utiliser des presse-étoupes CEM appropriés, les blindages de câbles devraient être connectés le plus près possible des entrées / sorties via une combinaison appropriée de rail de protection et de brides de contact. Il est important que cela soit réalisé avec la plus grande surface de contact possible et une interconnexion avec une tresse de masse entre le rail et la plaque de montage. Il faut de plus noter que la mise en contact du blindage doit être séparée de la décharge de traction mécanique du câble.

Étant donné qu'il est possible d'avoir, en fonction de l'installation, des courants importants sur les blindages de câble, il faut veiller à une conductivité suffisante. Des systèmes de contact métalliques constituent ainsi un avantage par rapport aux systèmes à revêtement plastique.

Auteur : Hartmut Lohrey, responsable Marketing Formation/Support