Les alimentations sans interruption gagnent en

20 revue ABB 1|13
SOPHIE BENSON-WARNER – Depuis de nombreuses années, les alimentations statiques sans interruption (ASI)
sécurisent et fiabilisent la distribution électrique des installations industrielles et tertiaires. Rares sont les
produits ayant investi autant d’applications stratégiques : datacenters, salles informatiques, fabrication de
semi-conducteurs, automobile . . . jusqu’aux équipements médicaux de pointe. Les ASI ont toujours été
conçues comme des appareils monolithiques, dépourvus de la flexibilité, de l’évolutivité, de la maintenabilité
et de la disponibilité si chères au client. Cette conception traditionnelle a laissé place ces dernières années à
une nouvelle technologie résolument modulaire. ABB a une longue expérience de la fourniture et de la protec-
tion électriques, avec notamment une offre d’ASI industrielles modulaires que viennent renforcer l’acquisition
de la société Newave Energy et sa toute nouvelle gamme d’ASI de moyenne et forte puissance.
Les alimentations sans interruption gagnent en intelligence,
en modularité, en souplesse et en disponibilité
Secours
modulaire

21
PCS100 AVC
Le conditionneur actif de tension
PCS100 AVC d’ABB
➔1 protège les
charges et équipements sensibles des
déséquilibres et creux de tension, en
conformité avec les normes et réglemen-
tations. La mesure continue de la forme
d’onde de tension d’entrée et sa compa-
raison à la sinusoïde de référence per-
mettent de créer avec l’électronique de
puissance des vecteurs de tension qui
sont injectés en temps réel pour fiabiliser
et sécuriser la distribution de courant en
aval, y compris dans les applications les
plus contraignantes comme l’automobile
et les semi-conducteurs
➔2.
Newave Energy, spécialiste des solutions
électriques d’alimentation sans interrup-
tion, est depuis mars 2012 société du
Groupe ABB. Ses premières ASI modu-
laires sans transformateur, qui remontent
à 2001, dictent encore aujourd’hui l’évo-
lution architecturale du marché de la pro-
tection électrique. Si Newave possède
toute une offre d’ASI
traditionnelles auto-
nomes et compac-
tes, près de 70 %
de ses ventes sont
constitués d’ASI
mo du laires, en ma-
jorité triphasées, qui
complètent la gamme
à haut rendement
PCS100 d’ABB de
conditionneurs actifs de tension AVC
(Active Voltage Conditioners) et d’alimen-
tations sans interruption UPS-I pour
l’industrie [1, 2].
O
mniprésentes dans une mul-
titude de secteurs industriels
et tertiaires, les ASI doivent
en permanence se mettre au
diapason du progrès technologique.
Trois paramètres déterminants entrent
dans le choix d’une ASI : la criticité des
installations secourues, le coût et la per-
formance énergétique des solutions. Des
critères qui ont largement présidé à
l’essor des ASI modulaires, synonymes
d’évolutivité, de rendement élevé et de
baisses importantes de la consommation
d’énergie et des émissions de CO2. Ces
ASI procurent également la flexibilité
réclamée par les prescripteurs soucieux
de concilier aujourd’hui comme demain
puissance maxi et encombrement mini.
21
De grands producteurs de
semi-conducteurs recourent
aux ASI modulaires d’ABB
pour sécuriser leurs charges
sensibles.
Photo
Toute installation stratégique moderne, comme ce
centre informatique, doit se prémunir des perturba-
tions du réseau électrique. Par leur robustesse et
leur flexibilité, les ASI modulaires d’ABB garantissent
une alimentation de qualité, fiable et continue.
Secours modulaire

22 revue ABB 1|13
L’une des difficultés de la protection
électrique industrielle est de discriminer
correctement les réglages du système
pour choisir la bonne solution. La topolo-
gie exclusive de l’UPS-I, de même que
la robustesse et le calibre de son commu-
tateur statique, procurent au concep-
teur du système électrique une excel-
lente protection contre les perturbations.
Avec un rendement de l’ordre de 99 %,
l’UPS-I affiche des pertes minimes qui se
traduisent par un faible coût total de
possession et de moindres besoins de
refroidissement : une solution tant éco-
nomique qu’écologique.
Pour stocker l’énergie, l’UPS-I peut utili-
ser les traditionnels accumulateurs au
plomb mais aussi, à la demande de nom-
breux clients ABB,
des supercondensa-
teurs hautes per for-
mances capables
d’endurer 500 000
cycles sans grande
maintenance pré-
ventive. Autrement
dit, la durée de vie
de cette réserve
d’énergie n’est pas
amputée par l’utili-
sation effective de
l’ASI, ce qui est
souvent le cas avec
les batteries. Nombreuses sont les appli-
cations industrielles où la réserve n’inter-
vient que pour pallier des événements de
jusqu’à 55 %. Pour des creux plus pro-
fonds, il assure une correction partielle
qui évite souvent le délestage. En outre,
tous les modèles sont capables de corri-
ger en continu les fluctuations de ± 10 %
de la tension réseau, parant ainsi aux
déséquilibres nuisibles aux moteurs en
démarrage direct sur le réseau et aux
entraînements à vitesse variable.
PCS100 UPS-I
L’UPS-I est une ASI modulaire à haut ren-
dement fonctionnant en interaction directe
avec le réseau
➔3 et conçue pour les
moteurs et variateurs de vitesse. Sa très
grande robustesse s’accommode des
charges industrielles les plus exigeantes.
En temps normal, un commutateur sta-
tique de fort calibre alimente la charge, le
module onduleur assurant la relève quand
la tension réseau sort des tolérances.
Le PCS100 AVC ne tire pas cette énergie
de supercondensateurs ou de batteries
d’accumulateurs mais de l’alimentation
résiduelle au facteur de puissance uni-
taire, sans incidence majeure. Il apporte
ainsi une réponse fiable, performante
et compacte aux creux de tension, qui
représentent plus de 90 % des perturba-
tions du réseau préjudiciables à la per-
formance industrielle.
Pour autant, certaines charges critiques,
en particulier les automatismes de pro-
cédé, réclament une protection élec-
trique qui sort du domaine d’emploi des
conditionneurs actifs de tension ; c’est
là qu’entre en jeu la solution UPS-I. Les
deux produits peuvent cohabiter dans un
grand nombre d’applications industrielles
pour secourir différents types de charge.
Le PCS100 AVC intègre un circuit « by-
pass » redondant qui assure la continuité
de service dans le cas (improbable)
d’une défaillance de l’électronique de
puissance. Disponibilité et fiabilité sont
alors de très haut niveau. Certains grands
producteurs de semi-conducteurs, très
pointilleux sur la question de la disponi-
bilité opérationnelle, recourent à cette
technologie pour protéger leurs procé-
dés sensibles.
Le PCS100 AVC corrige rapidement et
intégralement les creux de tension tri-
phasée jusqu’à 70 % de la tension nomi-
nale, et ceux de tension monophasée,
1 Conditionneur actif de tension PCS100 AVC 2 Les alimentations industrielles PCS100 AVC et UPS-I d’ABB protègent quantité de charges
dans une foule de configurations.
Le conditionneur actif de
tension PCS100 AVC protège
les charges industrielles
sensibles des creux et
déséquilibres de tension,
conformément aux normes
et règlements.

23
courte durée, quelques secondes seule-
ment (creux de tension profonds ou com-
mutation de charges).
Newave a bâti ses ASI bureautiques sur
une redondance, une décentralisation
et une modularité poussées, alors
qu’ABB a opté avec son offre UPS-I pour
une architecture modulaire centralisée,
mieux adaptée aux besoins d’élimina-
tion des défauts en milieu industriel. Le
commutateur statique est prévu pour
les fortes surcharges (démarrage de
moteurs, machines à souder, etc.), les
distorsions harmoniques provenant de
charges déformantes (variateurs, redres-
seurs électroniques, etc.) et les défauts
courants de l’industrie. La défaillance
Secours modulaire
3 ASI industrielle PCS100 UPS-I 4 Armoire de l’onduleur PCS100 UPS-I
et les harmoniques de rang faible, qui
perturbent toujours les alternateurs de
ces systèmes.
Le choix d’une alimentation sans inter-
ruption ABB impose un cahier des
charges rigoureux qui porte essentielle-
ment sur trois critères : à puissance iden-
tique (exprimée en kilowatts ou kilovolt-
ampères), deux applications peuvent
nettement se différencier par la nature
des charges alimentées et les problèmes
de qualité du courant. Dans tous les cas
de figure, la gamme complète d’ASI et
l’expertise applicative d’ABB garan-
tissent une protection efficace, fiable et
économique des charges critiques.
d’un module onduleur n’empêche pas le
fonctionnement du système, à puissance
réduite. Même si le commutateur peut
être assimilé à un point unique de défail-
lance, il est secouru par un by-pass électro-
mécanique à sécurité intrinsèque, garant
d’une fiabilité optimale.
Facteur de puissance
Beaucoup de problèmes liés à l’usage
d’ASI sont dus aux charges qu’elles ali-
mentent, même dans l’informatique : en
fonctionnement normal, bon nombre des
alimentations à découpage modernes
des serveurs engendrent un facteur de
puissance en avance et des contraintes
de faible charge. Ce facteur de puis-
sance capacitif est un inconvénient
majeur des ASI traditionnelles car il
entraîne la surcharge de l’onduleur et
un déclassement important. Les ASI
bureautiques et industrielles PCS100
UPS-I d’ABB acceptent une bien plus
grande plage de facteurs de puissance,
supprimant les coûts cachés du déclas-
sement et le surdimensionnement de la
protection électrique.
Le facteur de puissance en avance
est aussi un problème majeur pour
les groupes électrogènes de secours qui
alimentent beaucoup d’installations. Le
STATCOM-I, autre produit phare de
l’offre de protection électrique d’ABB,
est une solution économique pour corri-
ger rapidement les puissances réactives
capacitives, les déséquilibres de courant
Sophie Benson-Warner
ABB Discrete Automation and Motion
Napier (Nouvelle-Zélande)
[email protected]
Bibliographie
[1] Hoffmann, R., « La tension tient la forme »,
Revue ABB, 1/2012, p. 30–33.
[2] Benson-Warner, S., « Alimentation équilibrée »,
Revue ABB, 1/2012, p. 27–29.
Le PCS100 AVC
intègre un by-pass
redondant qui
garantit la continu-
ité, la disponibilité
et la fiabilité de
l’alimentation en
cas de défaut de
l’électronique de
puissance.