Introduction générale Page 1 of 6 Introduction générale CYMGRD aide0 les ingénieurs à concevoir des installations efficaces de mise à la terre pour des postes électriques ou des bâtiments. Le programme permet d’interpréter les mesures de résistivité du sol, d’évaluer l’élévation du potentiel à la surface du sol et repérer les zones à risque ou dangereuses à l’intérieur des aires d’intérêt. Le programme peut effectuer des analyses de résistivité du sol en tenant compte des mesures prises sur le terrain. Cette analyse est nécessaire pour arriver à un modèle de sol qui sera par la suite utilisé pour l’analyse des élévations de potentiel. Le module supporte l’analyse de modèles de sol uniforme ou stratifié en deux couches de résistivité différente. Il calcule les tensions maximales admissibles de pas et de contact selon la norme 80-2000 de l’IEEE. L’utilisateur peut définir la magnitude future de courant de défaut, l’épaisseur et la résistivité des couches de matériau (ex. : la pierre concassée) appliquée à la surface du terrain, le poids corporel et la durée prévue d’exposition. CYMGRD calcule le dimensionnement des électrodes de terre et l’élévation de potentiel à la surface du sol (EPI). CYMGRD peut également déterminer la résistance équivalente des grilles de mise à la terre de configuration arbitraire constituées de conducteurs de terre, de piquets de terre et d’arcs puisqu’il emploie des méthodes matricielles pour résoudre la distribution de courant à terre. Des électrodes directement sous tension et/ou passifs, non connectés à la grille mise sous tension, peuvent être modélisés afin d’évaluer les effets de proximité. CYMGRD calcule les gradients de potentiel de contact et de surface dans n’importe quel point d’intérêt de la zone sous étude. Le programme peut également produire les contours équipotentiels des potentiels de contact et/ou de surface ainsi que les profils des tensions de pas et de contact dans n’importe quelle direction. La codification couleur permet de visualiser les résultats en deux ou trois dimensions, facilitant l’évaluation de la sécurité du personnel et la protection des équipements entourant la grille de mise à la terre. Les résultats des différents graphiques de grilles de mise à la terre peuvent être affichés à l’écran simultanément, pour faciliter la comparaison. Matériel et logiciel requis Le programme CYMGRD peut être exécuté avec les systèmes d’exploitation Windows NT ou Windows 9X. Voici les exigences minimales du système informatique : · Un ordinateur personnel compatible avec Pentium; · 64 mégaoctets (Mo) de mémoire vive; · 20 Mo de mémoire disponible dans le disque rigide; · une souris Microsoft ou l'équivalent; · un moniteur graphique Super VGA et une carte graphique pouvant reproduire au moins 256 couleurs; et · un traceur de courbes ou une imprimante compatible avec Windows. Installation du logiciel CYMGRD pour Windows file:///C:/Users/Archile_Ngatsing/AppData/Local/Temp/~hh58A1.htm 23/07/2024 Introduction générale Page 2 of 6 Le programme CYMGRD a besoin d’une licence d’utilisation pour fonctionner. L’accès est fourni par l’usage soit d’une clé électronique matérielle (port parallèle USB) et(ou) d’un mot de passe (inséré manuellement ou lors de l’importation d’un fichier de licence). Vous pouvez installer le programme CYMGRD indépendamment de la licence. Procédure d’installation : 1. Démarrez Microsoft Windows. 2. Insérez le cédérom de CYME dans le lecteur de cédérom. Si vous installez le programme à partir de la page Web, ouvrez l’exécutable et passez à l’étape 7. 3. Le programme d’installation devrait s’exécuter automatiquement en quelques secondes. Si ce n’est pas le cas, utilisez Windows Explorer pour trouver dans le répertoire principal du cédérom de CYME. Trouvez l’icône « Setup32 » et double-cliquez. 4. Cliquez sur l’option « Install Products or Demos » 5. Choisissez « Français » ainsi que votre version de Windows. 6. Sélectionnez CYMGRD parmi le choix de programmes. 7. Suivez les invites et les instructions. Les modules d’analyse du logiciel CYMGRD Les fonctions décrites au chapitre 1.1 « Introduction générale », peuvent être exécutées par le biais des trois modules d’analyse suivants : Le module Analyse du sol (inclut l’évaluation de la sécurité) : Définit soit un modèle de sol uniforme, stratifié en deux couches ou défini par l’utilisateur. CYMGRD montre les mesures de résistivité recueillies et calculées sur le même tracé pour assurer une vérification facile de la qualité du modèle de sol. Les tensions maximales de contact et de pas permises sont calculées en se fondant sur la norme 80-2000 de l’IEEE. Tous les résultats sont automatiquement communiqués aux autres modules. Le module Dimensionnement de l’électrode : Détermine le calibre minimum requis pour l’électrode de mise à la terre (conducteur et(ou) piquet de terre) conformément à la norme 80-2000 de l’IEEE. Pour déterminer le calibre de l’électrode, CYMGRD utilise les paramètres du matériau de l’électrode et de la température ambiante. Les utilisateurs peuvent sélectionner un ou plusieurs matériaux disponibles dans la bibliothèque de CYMGRD. Certains paramètres ayant trait aux matériaux peuvent être modifiés ou retenus, selon l’étude. Le module Analyse de la grille : Calcule le courant diffusé par chaque élément de conducteur dans la grille de mise à la terre. Les résultats de ces calculs déterminent le potentiel à la surface du sol. Il est possible de définir les conducteurs de la grille individuellement ou par groupes de conducteurs disposés en sous-grilles rectangulaires. Les piquets de mise à la terre peuvent être définis de la même façon. D’autres conducteurs enfouis, comme les fondations ou les structures de mise à la terre avoisinantes peuvent également être définies de façon à inclure leur influence sur la présence de tensions de surface. Ces structures peuvent faire partie ou être exclues de l’analyse en tout temps, pour des fins de comparaison. Les modules Diagramme de contour et Diagramme de profil générent une représentation graphique des résultats de l’analyse du potentiel dans des diagrammes de file:///C:/Users/Archile_Ngatsing/AppData/Local/Temp/~hh58A1.htm 23/07/2024 Introduction générale Page 3 of 6 contour et(ou) de profil. Les diagrammes des contours du potentiel peuvent servir pour représenter la tension de contact et surface. Ces représentations peuvent être codifiées en couleur et affichées en deux ou trois dimensions. Les diagrammes de profil de potentiel peuvent être utilisées pour représenter les tensions de contact et de pas selon un axe donné, dans la direction désirée. Les variations de tension et les tensions maximales permises correspondantes peuvent être affichées simultanément dans le même graphique. Ces deux options permettent d’identifier aisément les zones à risque où les tensions de surface excèdent les valeurs permises. Les graphiques sont ensuite envoyés à une imprimante ou traceur ou copiés dans le presse-papiers de Windows. Utilisateurs novices Si c’est la première fois que vous utilisez CYMGRD, prenez le temps de lire ce manuel avant de réaliser une étude de mise à la terre afin de vous familiariser avec les possibilités du programme CYMGRD. Au chapitre 5, vous trouverez des exemples décrivant pas à pas l’utilisation de CYMGRD. NOTE Le fichier LISEZ-MOI renferme lui aussi des renseignements précieux. Prenez le temps de le lire avant d'utiliser le logiciel. Saisie interactive des données CYMGRD présente une interface moderne de saisie de données à multifenêtrage. Des feuilles de type tableur sont utilisées pour saisir les données portant sur la configuration du poste, la résistivité du sol, les barres et le calibre des électrodes. Les données supplémentaires sont fournies dans des boîtes de dialogue standards. Veuillez noter que : En plus d’être interactive, la saisie de données du programme est rétrocompatible avec les versions précédentes. Tous les cas saisis au moyen de versions antérieures de Windows peuvent être importés directement. Dans le cas, peu probable, que des utilisateurs souhaiteraient importer des cas enregistrés dans la version DOS du logiciel, ils sont priés de communiquer avec notre service d’assistance à la clientèle. Comment utiliser CYMGRD dans le design d’une nouvelle grille de mise à la terre Lorsque vous entreprenez une étude de mise à la terre avec CYMGRD, vous devez tout d’abord définir le « Projet » et ensuite l’« Étude ». Le « Projet » peut être considéré comme le contenant des « Études ». Les études sont les variantes d’un design créé dans la recherche d’optimiser un design de grille. La deuxième étape consiste à déterminer le modèle de sol qui sera utilisé lors des analyses subséquentes. Le module d’Analyse du sol de CYMGRD remplit ce rôle. Ce même module calcule la sûreté de fonctionnement et définit les tensions de pas et de contact maximales permises pour une surface donnée ainsi que les conditions d’exposition selon la norme 802000 de l’IEEE. La troisième étape consiste à déterminer le calibrage ou le dimensionnement des file:///C:/Users/Archile_Ngatsing/AppData/Local/Temp/~hh58A1.htm 23/07/2024 Introduction générale Page 4 of 6 conducteurs et des piquets de mise à la terre, en tenant compte des paramètres du pire courant de défaut ligne-terre pouvant survenir dans le poste électrique ainsi que du matériau utilisé pour les électrodes. La quatrième étape consiste à saisir la configuration géométrique du poste. Tous les conducteurs et les piquets de mise à la terre doivent être saisis avec leurs coordonnées, la profondeur d’enfouissement et les dimensions physiques exactes. Veuillez noter que : Les dessins du schéma du poste faits avec Auto™CAD peuvent être importés directement à CYMGRD à condition que certaines règles de conception aient été respectées. Veuillez vous reporter au chapitre 7 pour plus de détails. Finalement, vous devez vous assurer que le design du poste répond aux critères de sécurité nécessaires. Pour ce faire, inspectez directement les points à risque à la surface. Des régions entières doivent être vérifiées en générant les contours équipotentiels des tensions de contact, particulièrement à proximité des bornes de la grille de mise à la terre. Finalement, les diagrammes des profils de potentiel doivent être générés afin de s’assurer que les potentiels de pas et de contact ne sont pas dépassés. Si l’un des critères de sécurité n’est pas rencontré, le design de la grille de mise à la terre devra être renforcée ou modifiée. Pour ce faire, retournez à la troisième étape décrite à la page précédente et refaites le reste de la procédure jusqu’à ce que vous obteniez des résultats acceptables. Division de la grille en éléments Le module d'analyse de la grille calcule le potentiel de surface en divisant les conducteurs et les piquets en de plus petits segments appelés « éléments ». Ces éléments sont l'unité de base qui diffuse le courant de défaut injecté dans le sol. L’utilisation d’un plus grand nombre d'éléments donne des résultats plus précis. Cependant, le nombre total d’éléments d’une étude de mise à la terre ne peut excéder 3 500 éléments, incluant les électrodes principales « Primaires » et les autres électrodes de « Retour » ou « Distinctes ». Veuillez noter que : Vous devez choisir le nombre d’éléments de façon à ce que la longueur de chaque élément dépasse 0,275 mètres. Si vous obtenez le message d’erreur « … élément (s) ayant une résolution minimum trouvés » suite à l’analyse de la grille, il vous faudra réduire le nombre d’éléments pour chacun des conducteurs affichés. Le nombre d’éléments définis n’est pas nécessairement fonction du nombre de conducteurs ou de mailles dans la grille. Le nombre d’éléments par conducteur/piquet utilisés par le programme n’apparaît sur aucune représentation graphique et ne dépend que de la précision souhaitée pour les simulations numériques. Dans certains cas, le fait d’accroître le nombre d’éléments augmente la précision. Ce n’est pas toujours le cas, malgré le fait que la charge de calcul de l’algorithme augmente considérablement lorsqu’on augmente le nombre d’éléments. Un plus grand nombre d’éléments n’implique pas nécessairement une plus grande précision dans l’estimation de la résistance du poste ou des potentiels de surface résultants. La méthode empirique consiste à créer une étude d’abord avec un ou deux éléments par conducteur de grille, en supposant que la longueur physique du conducteur n’excède pas 1 m. Pour obtenir plus de précision, une nouvelle étude peut être réalisée en ajoutant de nouvelles subdivisions de conducteurs et piquets pour vérifier si des changements significatifs se produisent dans les résultats. file:///C:/Users/Archile_Ngatsing/AppData/Local/Temp/~hh58A1.htm 23/07/2024 Introduction générale Page 5 of 6 Comment utiliser CYMGRD pour renforcer et vérifier les grilles de mise à la terre existantes Les données des grilles déjà créées sont disponibles dans la configuration initiale. Si le modèle de sol a déjà été défini et qu’il est toujours valide, il ne sera pas nécessaire d’entrer les mesures dans le module d’Analyse du sol. 1. Pour tenir compte du modèle de sol existant, choisissez le modèle de type d’analyse de sol « Défini par l’utilisateur » dans la boîte de dialogue « Paramètres du sol » et saisissez l’information requise pour les couches supérieure, inférieure et de la surface du sol. Si vous le souhaitez, saisissez les données « définies par l’utilisateur » qui seront utilisées avec les données d’évaluation de la sécurité et qui serviront pour déterminer les tensions maximales permises de pas et de contact. 2. Vérifiez les données saisies sur les conducteurs et sur les piquets du poste et assurez-vous que les renforcements et/ou ajouts apparaissent dans les données du poste. Déterminez l’élévation de potentiel (ÉPI) ainsi que la résistance du poste, en utilisant le module Analyse de la grille. 3. Utilisez les outils de traçage graphique, les contours et(ou) les profils de potentiel pour visualiser les potentiels de pas et de contact dans les aires sélectionnées d’intérêt. 4. En vous fondant sur les résultats, évaluez si le système de mise à la terre existant ou renforcé est convenable ou non. 5. Si le système de mise à la terre est jugé inadéquat, retournez à l'étape 2 et faites les modifications nécessaires à la grille en ajoutant ou en éliminant des conducteurs ou des piquets. Création et ouverture des projets et études On peut considérer le ‘Projet” comme étant le contenant des “Études”, c’est-à-dire des variantes d’un thème de design visant à optimiser une configuration de grille. Cependant, l’Étude demeure le vrai « contenant » des données et des résultats. Pour définir un projet et une étude, choisissez le menu « Fichier » dans la barre principale de CYMGRD, tel que montré ci-dessous. Pour définir un nouveau projet, sélectionnez Fichier > Nouveau. La boîte de dialogue obtenue vous offrira la possibilité de définir la nouvelle Étude ainsi que le nouveau Projet qui contiendra l’étude. Si vous souhaitez inclure votre nouvelle étude dans le projet courant, cliquez sur la case à option « Insérer dans le projet actif » et la partie inférieure de la boîte de dialogue ne sera plus disponible. Pour ouvrir un projet existant, sélectionnez Fichier > Ouvrir projet. La fonction “Parcourir” s’activera et affichera les différents projets déjà créés dans le répertoire actif. file:///C:/Users/Archile_Ngatsing/AppData/Local/Temp/~hh58A1.htm 23/07/2024 Introduction générale Page 6 of 6 La disposition des fenêtres dans CYMGRD Une fois qu’un projet a été créé et qu’une nouvelle étude a été produite dans celui-ci, vous pouvez commencer à saisir les données portant sur le poste. L’interface de CYMGRD est subdivisée en fenêtres dédiées placées à des endroits spécifiques du bureau électronique. En haut à gauche on retrouve la « Fenêtre du plan de travail ». Elle renferme les Études et le fichier du Projet correspondant, montré à l’intérieur d’une arborescence. Si d’autres études étaient ajoutées au projet, elles feraient partie de l’arborescence. Le crochet rouge indique qu’une étude est ouverte. Notez bien que cette fenêtre comporte trois onglets. L’ongle « Études » montre l’arborescence des études contenues dans un projet. L’onglet « Contours » montre les différents diagrammes de contour équipotentiel générés pour l’étude active. Les deuxième et troisième onglets sont contextuels et dépendent du premier onglet. La « Fenêtre d’installation » est située dans la partie centrale gauche. Elle présente une vue condensée du schéma de la grille de mise à la terre du poste (LA VUE N’EST PAS À L’ÉCHELLE ET NE TIENT PAS COMPTE DU RAPPORT HAUTEUR/LARGEUR DU VRAI DESSIN). La fenêtre « Installation » ne s’affiche que lorsque des données ont été saisies pour le schéma du poste. La saisie graduelle des données du poste remplit la fenêtre au fur et à mesure. En haut à droite on retrouve la « Fenêtre principale ». On y trouve le schéma de la grille de mise à la terre du poste, le modèle du sol et les diagrammes des potentiels de contour et de profil générés pendant la simulation. L’onglet « Modèle de sol” permet de visualiser le modèle de terrain, les mensurations utilisées pour l’obtenir et les résultats calculés dus aux analyses de sol. L’onglet « Topologie de la grille » montre une représentation visuelle de toutes les données sur les conducteurs représentant la configuration géométrique du poste électrique. En bas, à gauche, se trouve la « Fenêtre de saisie des données » qui permet de saisir les données dans des formulaires tabulaires. L’onglet « Mesures du sol » permet de saisir les mensurations du terrain. L’onglet « Conducteurs asymétriques » permet de saisir les données sur les conducteurs asymétriques de la grille, et ainsi de suite. Les flèches permettent d’ajouter d’autres onglets selon le type de données souhaitées. En bas, à droite, se trouve la « Fenêtre des rapports ». Elle permet de montrer les rapports associés à toutes les options d’analyse. L’onglet « Analyse du terrain » contient le rapport du module d’analyse du sol tandis que l’onglet « Analyse de la grille » contient le rapport du module d’analyse de la grille. Tout diagramme de contour ou de profil montré dans la Fenêtre principale aura un rapport correspondant affiché ici. La fenêtre par défaut suivante montre une étude avec les données réelles qui illustre bien les principes énoncés ci-dessus. file:///C:/Users/Archile_Ngatsing/AppData/Local/Temp/~hh58A1.htm 23/07/2024
