1.3 Électricité

1.3.1 Fonctions/Cheminement

Figure 36 : armoire électrique

Le cœur de la partie électronique se trouve dans l’armoire électrique, entre la partie centrale et la partie d’extension.
Remarque : Pour se lancer dans le câblage de l’armoire électrique, il est nécessaire de se munir des plans électriques qui vous permettront de lier plus facilement les différents composants. Ces plans ont été réalisés pour 80 casiers, mais dans notre cas nous n’en avons seulement 40.
Le schéma électrique se retrouve sous GdP via le chemin suivant :

La première étape de la partie électrique est le placement :

1. des goulottes ;
2. les rails ;
3. les différents blocs de l’armoire électrique.

• Le circuit de commande comporte l’appareillage nécessaire à la commande des récepteurs de puissance :
• Un appareil d’isolement : le transformateur
• Des protections circuits : disjoncteurs
• Organe de gestion : relais
• Organe de commande : bobine de contacteur
• Le circuit de puissance comporte l’appareillage nécessaire au fonctionnement des récepteurs de puissance :
• La source d’alimentation : réseau monophasé ;
• Un appareil d’isolement : le sectionneur ;
• Un appareil de commande : les contacts de puissance du contacteur.

Ci-dessous, seront décrits les différents blocs de l’armoire électrique.

Figure 37 : partie haute de l’armoire électrique

Figure 38 : partie basse de l’armoire

Figure 39 : bornier à l’arrière de l’armoire

1.3.2 Étude

Explication précise et technique de chaque pièce électronique
TGBT et sectionneur général
L’alimentation vient du TGBT (Tableau Général Basse Tension) (EDF 320V)
Les deux câbles (le neutre et la phase) vont dans un sectionneur général Q102 qui permet d’isoler un circuit pour effectuer des opérations de maintenance, de dépannage ou de modifications sur les circuits électriques qui se trouvent en aval.

Figure 40 : TGBT

Les ports 1 et 3 ne sont pas câblés actuellement, ils devront être reliés au Tableau Général Basse Tension. Ce dernier permet de distribuer l’électricité au sein de l’armoire, mais aussi de protéger les lignes électriques et les personnes.
Sur les ports 2 et 4, nous retrouvons deux câbles sortant du disjoncteur général.
→ Disjoncteur différentiel Q102

• ATTENTION : le Q101 sur le schéma de câblage correspond au Q102 en réalité et le Q102 sur le schéma correspond au Q101 en réalité.
• Sa fonction est de mesurer les courants de fuite au niveau de l’installation en comparant les intensités entrantes et sortantes.
• Le disjoncteur différentiel est la combinaison d’un interrupteur et d’un disjoncteur qui protège les personnes et le matériel. Il dispose d’un bouton test.

Figure 41 : Disjoncteur différentiel Q102

→ Les deux prises de courant

• Les câbles de sorties (le neutre et la phase) du disjoncteur différentiel sont câblées aux deux prises secteurs pour l’IHM et le PC comme montré ci-dessous :

Figure 42 : pris PC101 et 102

Plus tard, une terre (câble vert et jaune) doit être également câblées pour chaque prise et reliée à la terre commune.

→ Disjoncteur Q351
Le disjoncteur Q351 tout comme tous les autres disjoncteurs à ses cotés sur le rail est un disjoncteur magnétothermique, il assure la protection contre les courts-circuits et les surcharges.
En entrée, il reçoit les deux câbles du disjoncteur différentiel Q101, et en sortie se dirige vers l’alimentation.
Le Q351 assure la protection de l’alimentation 24 VDC.

Figure 43 : Disjoncteur différentiel Q101

Figure 44 : tous les disjoncteurs

→ Alimentation
L’alimentation sert à abaisser la tension et à transformer le courant alternatif en courant continu.
Elle est très polyvalente car elle fonctionne avec des tensions d’entrée de 100 à 120 V c.a. ou de 200 à 500 V c.a. et les convertit en 24 V c.c

Figure 45 : alimentation 24V

Tout ce qui suit est donc alimenté en 24V.

→ Disjoncteurs Q352
Le Q352 assure la protection du switch Ethernet.

Figure 46 : Disjoncteur Q352

→ Switch Ethernet
Le switch Ethernet a 8 ports Ethernet.
ETH2 permet de passer d’une prise male à une prise femelle.

Figure 47 : Switch Ethernet A351

→ Disjoncteur Q353

Figure 48 : Disjoncteur Q353

Le Q353 assure la protection du lecteur de badge.
Celui-ci n’est pas encore câblé sur la porte de l’armoire électrique

Le reste des disjoncteurs sert de protection à tout le reste du câblage, c’est à dire la CPU, ses modules et le voyant blanc.

Figure 49 : Reste des disjoncteurs

→ Voyant blanc

Figure 50 : Voyant blanc

1.3.3 Montage/Raccordement

1.3.3.1 Câblages des capteurs : entrées

Le capteur possède un dispositif mécanique de plusieurs contacts NO ou NC. Il permet de couper ou d’établir un circuit lorsqu’il est actionné.
Pour câbler les capteurs, voici le plan de deux d’entre eux :

Figure 51 : câblage de capteurs

L’automate est alimenté en 24V.
Chaque entrée de l’automate est reliée au bornier XA+ et XB+ au dos de l’armoire électrique qui permet de dispatcher les câbles au capteur du casier correspondant par l’extérieur.
Pour finir la boucle, l’information revient sur les borniers XA– et XB- et retourne sur l’entrée de l’automate.

Figure 52 : borniers XA et XB back

Figure 53 : modules MOD1-4

Sur l’automate, ce sont les modules de 1 à 4 qui donnent les consignes pour les entrées.

1.3.3.2 Câblages des sorties

Pour ce qui est du câblage des électro-aimants, voici le plan de deux d’entre eux sur lequel il faut s’appuyer :

Figure 54 : câblage des électro-aimants

Figure 55 : interrupteurs

Les interrupteurs ci-contre servent de contacteurs pour les sorties. Il y a trois états pour contrôler le mode de chaque sortie :

• Niveau bas : mode forcée F0 (le verrou reste fermé)
• Niveau intermédiaire : mode automatique (le verrou est contrôlé par l’automate)
• Niveau haut : mode forcée F1 (le verrou reste ouvert)

En fonction de l’information donnée par l’automate à la sortie correspondante lorsque le commutateur est en position intermédiaire, le contacteur se fermera ou s’ouvrira afin de laisser passer le courant au verrou.
Chaque sortie de l’automate est reliée aux interrupteurs ci-dessus puis au bornier XC+ et XD+ au dos de l’armoire électrique qui permet de dispatcher les câbles à l’électro-aimants du casier correspondant par l’extérieur.

Pour finir la boucle, l’information revient sur les borniers XC- et XD- et retourne sur la sortie de l’automate.

Figure 56 : borniers XD et XC

Figure 57 : modules MOD5-8

Sur l’automate, ce sont les modules de 5 à 8 qui donnent les consignes pour les sorties.

1.3.3.3 Goulottes

Le câblage des capteurs et des actionneurs est réalisé de telle sorte qu’il n’affecte que très peu l’espace disponible pour le stockage des différents équipements. En effet, la liaison par câble de section 2.5mm² est placé à l’intérieur des goulottes de cette façon :

Figure 58 : wagos à l’intérieur de goulotte

On voit ci-dessus la liaison avec l’électro-aimant, les deux câbles d’alimentation sont connectés à la gaine de 2.5mm² via des wagos à l’intérieur des goulottes en plastique.

Figure 59 : détails dans les coins supérieurs

Les gaines sont alors maintenues horizontales par les supports de câble comme ci-dessous jusqu’à arriver aux borniers de raccordement de l’alimentation des composants et de leur signal.

Figure 60 : chemin horizontal

Les gaines suivent donc le chemin horizontal afin d’accèeder aux borniers d’entrées sorties : actuellement non câblés.

Figure 61 : bornier XA sur face arrière

Voici la destination des gaines provenant des électro–aimants ainsi que des capteurs.
Les borniers sont situés sur la face arrière de l’armoire électrique et sont au nombre de 4 :
Et permettent de lier les signaux avec les entrées et les sorties de l’automate programmable.