Introduction
L’installation d’un système d’alimentation sans coupure (UPS) revêt une importance cruciale dans l’éclairage des tunnels. En cas de panne de courant, l’UPS prend en charge non seulement l’alimentation des luminaires en électricité, mais aussi l’alimentation du système de contrôle. Un tunnel sous-éclairé ou suréclairé, quelle que soit la source d’alimentation électrique, accroît le risque d’accidents. Le choix d’un UPS dans un système de contrôle d’équipements sur courant porteur présente des défis particuliers, car certaines de ses caractéristiques peuvent interférer avec le contrôle de l’éclairage, impactant ainsi le bon fonctionnement des systèmes. Cet article se penche sur les enjeux liés au contrôle d’éclairage et les caractéristiques recherchées pour garantir une communication optimale lorsque l’UPS entre en action en cas de panne ou de fluctuation du courant.
1. Les Enjeux
Le bruit harmonique généré par les sources d’alimentation électrique, y compris les UPS, représente le principal obstacle à une communication efficace sur courant porteur. Le bruit, dans la plage de fréquence utilisée pour la communication, peut perturber la transmission de manière continue ou intermittente, en fonction de l’activité électrique sur le réseau. Pour résoudre ce problème, l’équipe technique de Nyx Hemera Technologies a développé une expertise unique au cours des dernières années, maîtrisant parfaitement la gestion des harmoniques grâce à des filtres spécifiques. Ces filtres assurent une communication optimale sur les fils électriques alimentant les luminaires. L’impédance pose également un défi pour la communication sur courant porteur. Lorsque l’impédance est faible aux fréquences d’intérêt, le signal transmis est automatiquement altéré. L’équipe technique de Nyx Hemera Technologies a mis au point des outils pour évaluer l’impédance des UPS. Si l’isolation de l’impédance des UPS avec les filtres dédiés n’est pas possible (dans des installations existantes), il est envisageable de déterminer les endroits où des passerelles (Gateways) ou des routeurs amplificateurs de signal doivent être installés pour garantir une transmission optimale. Il est donc impératif de qualifier chaque modèle d’UPS utilisé pour chaque projet, car la qualité du signal émis varie d’une installation à l’autre.
2. Les Différents Types d’UPS
Les UPS, utilisés comme sources d’alimentation secondaires pour prendre le relais en cas de coupure de courant, sont essentiels en termes de sécurité pour l’éclairage des tunnels routiers. Tous les UPS partagent les mêmes composants de base, notamment les entrées d’alimentation, un ou des onduleurs, les sorties d’alimentation, des batteries et un système de contrôle de l’alimentation en cas de défaillance de la source principale d’électricité. Il existe trois catégories d’UPS :
- Hors-ligne/en attente : le système s’active en quelques millisecondes lors d’une coupure de courant.
- Interactif en ligne : il gère également les fluctuations de courant grâce à un autotransformateur régulateur de tension.
- En ligne/double conversion : il est utilisé dans des systèmes où aucune variation de puissance n’est tolérée.
Ce modèle est privilégié pour suppléer à toute autre source de courant électrique dans le contrôle d’éclairage des tunnels car il garantit la stabilité du système, ce qui est essentiel pour la sécurité des usagers.
3. Durée de Vie des Batteries
La durée de vie d’un UPS peut atteindre jusqu’à 10 ans, mais il en va autrement pour les batteries, dont la longévité varie en fonction du modèle. Plusieurs facteurs influencent la durée de vie des batteries, notamment la chimie de la batterie, la température ambiante, l’utilisation, l’entretien et la qualité de celles-ci. Étant donné que l’éclairage des tunnels est essentiel pour la sécurité, il est crucial de surveiller en temps réel l’état des batteries. Pour cela, un outil de supervision efficace est indispensable, permettant d’émettre des alertes en cas de besoin de maintenance.
4. Les Différentes Formes d’Alertes
Il existe plusieurs types d’alarmes pour surveiller l’état des batteries des UPS, notamment des alarmes audibles, visuelles et à distance. Dans le contexte d’un tunnel, les deux premières options sont souvent peu pratiques. Idéalement, lorsque le tunnel dispose d’une connexion externe, le signal d’alerte devrait être intégré dans le SCADA du tunnel ou du système de contrôle d’éclairage. Une telle communication permet à l’équipe de Nyx Hemera Technologies d’intégrer les informations sur l’état de l’UPS dans TLACS-SCADA via un accès TCPIP ou SNMP, offrant ainsi une gestion précise de l’état de l’UPS et de ses batteries.
5. La Modularité
La modularité de l’UPS revêt une importance particulière pour assurer l’alimentation de l’éclairage en cas de panne. La flexibilité des plages de tension et le choix du nombre d’onduleurs permettent d’adapter l’UPS en fonction des besoins réels, notamment ceux spécifiques à la communication sur courant porteur. Les composants d’un UPS modulaire s’intègrent également mieux dans un boîtier de contrôle d’éclairage, optimisant ainsi le design et réduisant l’espace requis dans les installations.
6. La Caractérisation
L’utilisation du courant porteur comme moyen de communication dans les tunnels a fait ses preuves en termes de robustesse, de fiabilité et de facilité d’installation dans plus de 150 installations à travers le monde. La clé de cette performance réside dans la maîtrise et le contrôle de l’environnement par une équipe d’experts. Chaque tunnel est unique, et pour garantir la maîtrise de son environnement, il est essentiel de le comprendre en caractérisant les composants susceptibles d’affecter le signal. Si un UPS est déjà installé, une caractérisation sur site est réalisée à l’aide d’oscilloscopes pour évaluer le bruit et déterminer les filtres nécessaires pour isoler le signal de transmission.
L’équipe technique de Nyx Hemera Technologies a également développé des outils pour localiser l’impédance sur un réseau, ce qui permet d’installer des points d’injections aux endroits stratégiques, en plus des répéteurs déjà intégrés dans chaque LPC (contrôleur local installé dans chaque luminaire). Dans le cas où l’UPS n’est pas encore installé, il est fortement recommandé de laisser l’équipe d’ingénierie de Nyx Hemera Technologies sélectionner l’UPS en fonction des caractéristiques de l’installation, des plages de tension, du nombre de luminaires, de la longueur du tunnel, de l’emplacement prévu pour l’installation de l’UPS, etc.
Conclusion
L’installation ou la mise à jour d’un système d’éclairage comporte son lot d’incertitudes, principalement dues à l’intégration de composants de différents fournisseurs. Les UPS sont incontestablement parmi les éléments ayant le plus d’influence sur la qualité de transmission de la communication sur courant porteur. Le meilleur choix, selon Nyx Hemera Technologies, est un modèle :
- En ligne/double conversion.
- Équipé de batteries offrant une durée de vie maximale ou connecté à une génératrice en cas de panne de courant afin de minimiser l’utilisation des batteries.
- Doté d’une alarme à distance.
- Modulable en fonction des besoins en fonction et des composants.
- Provenant du même fournisseur que le système de contrôle pour une intégration fluide avant l’installation sur site.
L’expérience de plus de 30 ans de membres de l’équipe de Nyx Hemera Technologies garantit le meilleur choix d’équipement possible. Cette décision permettra d’économiser du temps en caractérisation, en installation et en intégration de communication avec le SCADA. De plus, une série de tests pourra être effectuée dans les locaux de Nyx avant l’installation sur site, réduisant ainsi les risques et les coûts liés à l’incertitude et aux interventions non planifiées.
Pour de plus amples informations, veuillez contacter info@nyx-hemera.com.
