La surveillance de la température protège les basses températures

Jul 19, 2023

La détection précoce de l’augmentation des températures permet d’éviter les pannes liées aux actifs de distribution électrique et les arrêts imprévus. Les technologies sans fil rendent la mise en œuvre de cette solution de maintenance prédictive pratique et économique.

La production d’électricité et les systèmes de distribution haute tension (HT) et moyenne tension (MT) associés constituent une infrastructure critique dans les centrales électriques et autres installations. Le rôle crucial de cette infrastructure a suscité beaucoup d'attention et d'investissements pour améliorer la surveillance (voir « Faciliter la maintenance prédictive des actifs électriques avec des stratégies de détection omniprésentes » dans le numéro d'avril 2017 de POWER).

Ce qui a été négligé dans une certaine mesure, c'est la distribution d'énergie basse tension (BT) à 600 V et moins, qui comprend les appareillages de commutation, les unités de distribution d'énergie, les centres de contrôle des moteurs et d'autres actifs électriques BT critiques. Ceux-ci sont présents dans pratiquement tous les sites industriels et commerciaux.

La distribution électrique BT a un historique de sous-investissement, ce qui expose les entreprises à un risque toujours croissant de pannes et de pannes imprévues, événements qui pourraient être évités grâce aux technologies de surveillance disponibles. Les pannes d’actifs s’avèrent toujours coûteuses pour les opérateurs et sont bien plus coûteuses que la mise en œuvre d’une technologie permettant une surveillance continue.

Les propriétaires et les exploitants sont douloureusement conscients des coûts fixes et indirects associés aux pannes imprévues. Au-delà des coûts financiers, les défaillances engendrent de graves problèmes de sécurité et des risques inutiles pour les salariés et les exploitants d’actifs, entraînant des coûts intrinsèques impossibles à mesurer mais très importants.

Si l'on considère la grande variété de types d'actifs BT, les modes de défaillance racine de la plupart des équipements peuvent souvent être prédits et évités en surveillant un indicateur avancé, à savoir une augmentation inattendue de la température, le plus souvent causée par des connexions desserrées ou défaillantes, une surcharge et une corrosion.

Même si les problèmes liés aux actifs BT non identifiés et non traités peuvent entraîner une défaillance finale et soudaine sous la forme d'un contournement ou d'un incendie, la cause sous-jacente progresse généralement progressivement au fil du temps. La surveillance traditionnelle, si elle est effectuée, est périodique et ne rend souvent pas compte de la lente progression vers l'échec.

Cet article souligne l'importance de surveiller ces actifs en continu, explique pourquoi la température est la variable préoccupante et décrit comment les technologies sans fil peuvent fournir les meilleures solutions de surveillance de la température.

Les actifs électriques sont conçus et évalués conformément aux spécifications strictes de l'American National Standards Institute (ANSI) ou de la Commission électrotechnique internationale (CEI) avec des paramètres opérationnels spécifiques. Les connexions desserrées, les contacts inappropriés et la corrosion réduisent tous la surface parcourue par le courant, augmentant ainsi l'accumulation de chaleur là où le contact persiste. Lorsque cette accumulation de chaleur dépasse la température admissible de l’actif, des pannes plus importantes se déclenchent.

Dans le cas le moins critique, une surchauffe fond simplement sans endommager les autres éléments. Cependant, la phase affectée est effectivement déconnectée, ce qui entraîne une perte monophasée en aval. Le plus préoccupant est lorsqu'une chaleur excessive migre dans les conducteurs, créant finalement des dommages à l'isolation conduisant à un court-circuit phase-phase ou phase-terre.

Une connexion desserrée peut devenir intermittente et produire un arc suffisamment important pour affecter les phases proches ou les structures mises à la terre, déclenchant ainsi un court-circuit. Les défauts d'arc peuvent créer un arc électrique extrêmement dangereux de plasma hautement conducteur lorsque les conducteurs métalliques sont vaporisés, créant une explosion explosive à expansion rapide. L'onde de choc qui en résulte contient du métal en fusion et des fragments qui peuvent endommager d'autres parties de l'équipement et blesser le personnel à proximité.

La température est clairement une variable clé pour prédire une défaillance imminente. Pour cette raison, certains équipements en aval tels que les moteurs, les onduleurs, les équipements réseau et les panneaux de commande peuvent déjà inclure une surveillance de la température, des alarmes et un verrouillage.