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Garantir la continuité et la qualité de l’alimentation électrique en milieu industriel implique le déploiement de divers équipements, parmi lesquels se distinguent les systèmes d’alimentation interrompue (onduleurs), capables d’assurer une double fonction : protéger les actifs contre les multiples perturbations électriques et maintenir l’alimentation des installations en cas de coupure de courant. L’ampleur de ces perturbations est proportionnelle à leurs répercussions économiques : l’Association espagnole de l’industrie électrique estimait, il y a plusieurs années déjà, à plus de 6 milliards d’euros le coût annuel des pannes d’électricité pour l’économie du pays.

Le secteur industriel se caractérise notamment par son hétérogénéité, allant des machines lourdes, fours et autres charges de forte puissance aux équipements extrêmement sensibles aux variations de tension, tels que les systèmes de contrôle, les capteurs et les entraînements. Cette variabilité impose une exigence supplémentaire dans les spécifications d’un onduleur, qui doit être polyvalent et faciliter l’évolutivité.

À cela s’ajoutent les tendances actuelles, telles que l’Industrie 4.0, qui intègre à l’environnement de production l’analyse de données, l’automatisation avancée et la connectivité IoT. Cette combinaison d’éléments aussi hétérogènes fait qu’une fluctuation imprévue de l’alimentation électrique peut engendrer des inefficacités et des dysfonctionnements en cascade, susceptibles de compromettre le temps de fonctionnement des installations et, par conséquent, la rentabilité et la réputation du site industriel.

Face à ces risques, il est nécessaire de recourir à des onduleurs basés sur la technologie on-line à double conversion, capables de protéger tout type de processus industriel : automatismes manuels et de contrôle, systèmes de fabrication en continu, instruments et dispositifs de mesure, entre autres. Parmi les options monolithiques figurent le SLC CUBE3+, qui affiche le THDi le plus faible du marché, ainsi que le SLC X-PERT et le SLC X-TRA. Comme solution modulaire, le SLC ADAPT2, qui permet une extension évolutive en fonction des besoins du site. Leur installation permet d’atténuer les perturbations, comme les sous-tensions et les creux de tension, les surtensions (transitoires ou permanentes), les coupures et les microcoupures, les harmoniques, les fluctuations de fréquence et les rafales de transitoires.

Les effets de ces perturbations électriques sont très variés : surchauffe des appareils, fonctionnement intermittent, et même arrêt des processus, ainsi qu’une détérioration accélérée, des redémarrages inattendus et des dommages physiques irréversibles. Certains de ces phénomènes transitoires sont d’ailleurs provoqués par les installations industrielles elles-mêmes, en particulier lors du démarrage de moteurs de grande puissance ou lors de manœuvres de commutation sur le réseau de moyenne tension.

Le démarrage d’un moteur à induction de forte puissance peut ainsi entraîner un appel de courant jusqu’à cinq à huit fois supérieur à sa valeur nominale. Cette montée en courant, aussi rapide que forte, provoque des chutes de tension et des fluctuations du système. Pour l’atténuer, il convient d’installer des démarreurs progressifs, des variateurs de fréquence et, plus généralement, des configurations de démarrage appropriées.

Il ne s’agit là que d’un exemple parmi d’autres de dysfonctionnements pouvant affecter tout particulièrement les équipements couramment utilisés dans l’ensemble des secteurs industriels, tels que les PLC (automates programmables) et les IHM (interfaces homme-machine). Une interruption de quelques millisecondes suffit à déstabiliser l’exécution du logiciel et à générer des erreurs de communication susceptibles de compromettre les opérations, jusqu’à provoquer l’arrêt du processus.

Une électricité de mauvaise qualité peut occasionner des dommages cumulatifs, qui passent souvent inaperçus jusqu’à ce que leurs effets deviennent bien réels. C’est notamment le cas lors des chutes de tension, comme expliqué précédemment, et des harmoniques, causées par la distorsion de l’onde de tension et de courant en raison de la présence de charges non linéaires. La surchauffe des conducteurs et des transformateurs réduit leur durée de vie utile, nuit à l’isolation des moteurs et dégrade d’autres composants passifs.

L’installation d’onduleurs appropriés, correctement connectés aux systèmes de contrôle, constitue le meilleur moyen d’y remédier. Les onduleurs représentent donc la solution optimale lorsque la sécurité, la viabilité économique et la réputation sont en jeu au sein de l’environnement industriel.