Calculatrice électronique de poche - y compris calculatrice programmable, alphanumérique ou à écran graphique - à fonctionnement autonome, non imprimante, autorisée conformément à la circulaire n ° 99-186 du 16 novembre 1999.

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-Concours externe du CAPET de l'enseignement public :

-Concours externe du CAFEP/CAPET de l'enseignement privé :

CAPET SII - OPTION INGÉNIERIE ÉLECTRIQUE

Coefficient 4 - Durée 4 heures

Aucun document autorisé

Ce sujet comporte :

-présentation et questionnement, pages 2 à 13 ;
-documents techniques, pages 14 à 32 ;
-documents réponses, pages 33 à 34.

MISE EN SITUATION

Le bon fonctionnement du réseau électrique dépend de l'équilibre entre l'offre et la demande. Le développement des sources d'énergies renouvelables connectées au réseau rend plus difficile la gestion de cet équilibre. Cette gestion impose de développer des moyens de stockage de l'énergie. De nombreux systèmes existent qui permettent un stockage par air comprimé, par gravité, dans des batteries, etc., les technologies existent (à grande ou à faible capacité) mais leur rendement demande, pour la plupart, à être amélioré et leur coût contrôlé. Les solutions devront être combinées et connectées à travers les smart grids, ces réseaux intelligents qui optimiseront la production, la distribution et la consommation de l'électricité.

Une des solutions actuellement utilisée pour stocker l'énergie à grande échelle est la station de transfert d'énergie par pompage-turbinage (STEP) qui permet de stocker l'énergie électrique sous forme d'énergie potentielle. Une masse d'eau est remontée dans un bassin en hauteur pour le stockage d'énergie, ensuite libérée par gravité dans la phase de récupération d'énergie. Une installation est composée d'un bassin supérieur et d'un bassin inférieur reliés par une ou plusieurs conduites hydrauliques et une centrale de pompage-turbinage. En mode pompage (figure 1a), l'énergie électrique du réseau est utilisée pour pomper l'eau du bassin inférieur vers le bassin supérieur. Pour générer l'énergie électrique, l'énergie potentielle de l'eau ainsi stockée est transformée par turbinage de l'eau du bassin supérieur vers le bassin inférieur (figure 1b).

Le rendement de ce type d'installation sur un cycle peut atteindre 75 à 80 %. Le pompageturbinage représente à ce jour 99 % de la capacité de stockage massif connectée au réseau électrique dans le monde avec une puissance de plus de 100 GW et près de 400 ouvrages installés dont 6 en France. Le cycle de fonctionnement en mode pompe et en mode turbine est basé en partie sur le marché de l'électricité. En effet, lorsque la demande est forte, les prix augmentent et les centrales turbinent l'eau disponible. À l'inverse, lorsque les prix sont bas, la centrale fonctionne en mode pompage.

Figure 1 : principe de fonctionnement d'une STEP

C'est en s'inspirant de ce type de procédé de stockage de l'énergie que la jeune société STEPsol propose de concevoir et réaliser des micro-STEP d'une puissance inférieure à 1 MW. Cette microcentrale associe une production d'énergie par panneaux solaires photovoltaïques et un système de pompage-turbinage d'eau. Le jour, une partie de l'énergie fournie par les panneaux alimente une pompe qui monte l'eau dans un réservoir
supérieur. Lorsque les panneaux solaires ne produisent pas ou peu d'énergie, notamment la nuit, l'eau stockée redescend dans une conduite forcée et actionne un groupe turbinegénérateur, produisant ainsi de l'électricité. Cette solution permet de palier, en partie, le problème de l'intermittence de l'énergie solaire en utilisant un moyen de stockage « propre » respectueux de l'environnement. L'énergie ainsi produite est utilisée localement et le surplus peut être réinjecté dans le réseau de distribution.

PRÉSENTATION DU SUPPORT D'ÉTUDE

Un des premiers projets de micro-STEP confié à la société STEPSol, présenté sur la figure 2, consiste à alimenter en énergie un village situé dans la montagne Corse composé d'une trentaine de foyers. Le point haut est constitué d'une citerne souple de

1000 m^3

. La partie basse comprend un hangar recouvert de panneaux solaires photovoltaïques abritant une citerne souple de

1000 m^3

ainsi que les équipements hydrauliques et électriques.

Figure 2 : projet d'installation d'une micro-STEP dans un village de montagne

La plus grande partie de l'énergie produite par la centrale est utilisée localement, le surplus est réinjecté dans le réseau électrique et donc revendu au distributeur. Malgré l'utilisation de l'énergie solaire « gratuite » et la revente du surplus d'énergie produite, le bilan global fait apparaitre, pour l'instant, un prix de revient de l'énergie élevé car le coût de l'investissement reste important. Néanmoins, ce type d'installation devrait trouver sa place dans la transition énergétique.

Le premier processus de l'ingénierie système définissant la mission, le contexte, les cas d'utilisations, les scénarios et les besoins des parties prenantes est présenté sur les documents techniques DT1, DT2 et DT3.

Problématique générale

Une micro-STEP solaire apporte-t-elle une réelle plus-value à une installation solaire classique et le coût de l'énergie ainsi produite est-il acceptable ?

Ce sujet comporte 5 parties indépendantes :
Partie A : pertinence du choix du procédé de stockage de l'énergie.
Partie B : validation du dimensionnement du système de production de l'énergie.
Partie C : choix et mise en œuvre du modulateur d'énergie associé au groupe motopompe.

Partie D : validation du dispositif de mesure de la quantité d'énergie stockée.
Partie E : validation du procédé en termes de coût énergétique.

PARTIE A : pertinence du choix du procédé de stockage de l'énergie.

Objectifs : effectuer un bilan énergétique du sous-système de stockage afin de définir ses performances.

Question 1 : citer au moins deux avantages et deux inconvénients d'une micro-STEP solaire et préciser dans quelle mesure elle peut répondre aux enjeux de la transition énergétique.

Question 2 : à partir du premier processus de l'ingénierie système présenté dans les documents techniques DT1 à DT3 et du diagramme de définition des blocs du document technique DT4, indiquer, pour chaque cas d'utilisation, la ou les solution(s) technique(s) retenue(s).

Question 3 : indiquer, à partir de l'organigramme de pilotage du document technique DT5, les conditions de mise en service du turbinage.

Question 4 : indiquer, à partir du diagramme de blocs internes partiel de la figure 3, la forme de l'énergie (mécanique, électrique, cinétique, ...) sur les liens repérés (1), (2) et (3).

Figure 3 : IBD partiel en phase de turbinage

Comme indiqué sur l'organigramme de pilotage du document technique DT5, le volume d'eau utilisé pour la production d'énergie électrique se situe entre 5% et 95% du volume total du réservoir.
Question 5 : déterminer l'énergie potentielle, en

kW \cdot h

, disponible lorsque le niveau d'eau dans le réservoir supérieur est maximal (volume utile maximal = 90% du volume total).
Données : la masse volumique de l'eau est de

1000kg \cdot m^(- 3); g = 9, 81m \cdot s^(- 2)

La consommation journalière moyenne du village est estimée à

580 kW \cdot h

. Le rendement global de la phase de turbinage, prenant en compte les pertes énergétiques dans les conduites ainsi que celles de la turbine et du générateur, est évalué à

78%

.
Question 6 : déterminer, en

kW \cdot h

, la quantité d'énergie électrique disponible produite à partir de l'énergie potentielle. Comparer et commenter l'écart entre cette valeur et la consommation journalière moyenne du village.

Question 7 : indiquer, à partir de l'organigramme de pilotage du document technique DT5, les conditions de mise en service du pompage.

La hauteur manométrique totale (HMT) vue par la pompe, qui tient compte de la hauteur de chute ainsi que des pertes de charges dans le circuit hydraulique a été évaluée à 135 m.
Les caractéristiques de la pompe et du moteur sont données dans le document technique DT6.
Question 8 : indiquer la valeur du débit de la pompe et en déduire la durée totale nécessaire pour remplir totalement le réservoir supérieur.

Question 9: à partir des caractéristiques de la pompe données dans le document technique DT6, déterminer l'énergie électrique nécessaire au remplissage complet du réservoir supérieur si celle-ci fonctionne à son régime nominal. En déduire le rendement global du système de stockage

η_(st)

avec :

é é é é é é η_(st) = (Energie électrique récupérée par turbinage)/(Energie électrique nécessaire au stockage)

Question 10 : Conclure quant aux performances et à l'intérêt de ce procédé de stockage par pompage.

PARTIE B : validation du dimensionnement du système de production de l'énergie.

Objectifs : valider le dimensionnement de la centrale solaire et vérifier sa capacité à produire suffisamment d'énergie.

La figure 2 définie la puissance crête souhaitée. Le document technique DT7 présente les caractéristiques techniques des panneaux photovoltaïques envisagés. Le choix se porte sur le panneau référencé DMH320M6 d'une puissance crête de 320 W.

Question 11: déterminer, à partir des caractéristiques techniques du panneau photovoltaïque du document technique DT7, la superficie nécessaire pour atteindre la valeur de la puissance crête souhaitée. Comparer cette valeur à celle annoncée par le constructeur.

Afin de réaliser le modèle de la centrale solaire photoélectrique, il est nécessaire de paramétrer le modèle d'un panneau photoélectrique. Le panneau est constitué de 60 cellules reliées en série. Le modèle électrique d'une cellule est représenté sur la figure 4.

Figure 4 : modèle équivalent d'une cellule photoélectrique

Question 12: à partir des caractéristiques techniques du panneau fournies dans le document technique DT7, indiquer les valeurs Isc et Voc (tension à vide entre les bornes 1 et 2) à renseigner dans le modèle d'une cellule (voir figure 5).

Figure 5 : paramétrage du modèle du panneau photovoltaïque

La figure 6 présente l'organisation de la connexion des panneaux , chaque onduleur reçoit six groupements de panneaux (un seul groupement est représenté sur la figure):

Figure 6 : organisation de la connexion des panneaux photovoltaïque

Afin d'optimiser le fonctionnement, les panneaux seront répartis de façon égale sur toutes les entrées des 5 onduleurs. Les caractéristiques techniques des onduleurs sont données dans le document technique DT8.

Question 13 : définir le nombre de panneaux Ns à connecter en série sur chaque entrée. En déduire la puissance MPPT, la tension MPPT et le courant MPPT au niveau de chaque entrée pour une irradiance de

1000 W \cdot m^(- 2)

. Vérifier et commenter le choix de l'onduleur.

Les orages, en période estivale, provoquent un abaissement de la luminosité tout en maintenant une température élevée des panneaux photovoltaïques. La simulation a permis de définir les caractéristiques

I = f(U)

P = f(U)

de la centrale photoélectrique pour une irradiance réduite à

600 W \cdot m^(- 2)

. Ces caractéristiques sont représentées sur la figure 7.

Figure 7 : caractéristiques de la centrale photoélectrique pour une irradiance de

600 W \cdot m^(- 2)

et une température des panneaux de 25 °C

Le constructeur indique l'influence de la température sur les paramètres électriques du panneau. Les courbes correspondantes sont données dans le document technique DT7.

Question 14 : à partir des valeurs relevées sur la figure 7 et des indications du DT7, déterminer la valeur de la puissance maximale (MPPT) pour une irradiance de

600 W \cdot m^(- 2)

et une température du panneau de 50°C. En déduire, dans ces conditions, la capacité du système à produire suffisamment d'énergie pour alimenter la charge et stocker l'eau.

PARTIE C : choix et mise en œuvre du modulateur d'énergie associé au groupe motopompe

Objectifs : choisir le variateur de fréquence et sa protection, réaliser une partie du schéma électrique du circuit de pompage.

Un automate programmable industriel pilote le variateur et récupère des informations du circuit hydraulique (pression, débit...). La figure 8 présente le principe simplifié de commande du variateur.

Figure 8 : représentation simplifiée du circuit de pompage

Le circuit de pompage comprend :

-une motopompe Multitec A - KSB,
-un variateur de type ATV630 - Schneider Electric,
-un automate programmable industriel de type M340 - Schneider Electric,
-un débitmètre électromagnétique de type PROline promag 10 W - Hendress et Hauser,
-un capteur de pression de type SHD-U 16 - Regeltechnik,
-un pressostat de type PN7003 - ifm electronic,
-une électrovanne de type IR-410-X - Bermad,

Question 15 : préciser deux avantages dans l'utilisation d'un variateur de vitesse et indiquer les paramètres physiques que l'on peut contrôler grâce à ce modulateur d'énergie dans cette application.

Question 16 : à l'aide du document technique DT9, choisir le modèle et la puissance du variateur de vitesse de type ATV630 en admettant une surcharge de l'ordre de 150 % du courant nominal du moteur. Justifier les réponses.

Question 17 : à l'aide du document technique DT10, déterminer la référence complète du disjoncteur à associer au variateur. Indiquer, en développant, le(s) type(s) de protection assurée(s).

Question 18 : à l'aide du document technique DT12, Déterminer la valeur de réglage du paramètre lth du variateur. Justifier la réponse.

Les adresses des entrées - sorties de l'automate ne sont pas imposées. Le variateur est piloté par une commande 2 fils. Le schéma des liaisons à la terre est de type TT.

Question 19 : à l'aide des documents techniques DT11 à DT15, réaliser les schémas de puissance et de commande du variateur en complétant les documents réponses DR1 et DR2.

Question 20 : à l'aide des documents techniques DT16 à DT18, réaliser le schéma de commande reliant le débitmètre, le capteur de pression, l'électrovanne et le pressostat aux modules d'entrées-sorties de l'automate en complétant le document réponse DR2.

PARTIE D : validation du procédé de mesure de la quantité d'énergie stockée.

Objectifs : vérifier l'efficacité du procédé de mesure de la quantité d'énergie stockée et proposer une piste d'amélioration.

Afin de connaitre la quantité d'énergie stockée, il est envisagé de mesurer la hauteur d'eau dans la citerne supérieure puis de la convertir en volume. Le choix se porte sur le capteur de niveau HITEC CP5220 présenté dans le document technique DT19. Le principe est basé sur une mesure différentielle de pression entre le niveau haut et le niveau bas de la cuve.

Figure 9 : synoptique du système de mesurage du volume d'eau stockée

Des relevés expérimentaux ont permis de tracer la caractéristique Volume = f(Hauteur) représentée sur la figure 10.

Figure 10 : volume de la citerne en fonction de la hauteur

Afin d'obtenir une relation simple entre le volume et la hauteur mesurée, il est envisagé de modéliser cette caractéristique par une droite.

Question 21 : indiquer les raisons de la non-linéarité de la courbe réelle et déterminer, en valeur relative, le plus grand écart entre le réel et le modèle.

Question 22 : à partir de la caractéristique modélisée, déterminer la relation entre le volume d'eau en

m^3

et la hauteur en cm.

La hauteur maximale d'eau est de 1,6 m. La valeur pleine échelle Hpe du capteur est réglée à 2 m. Les conversions réalisées par la chaîne de mesure sont modélisées par les droites représentées sur la figure 11.

Figure 11 : caractéristiques de la chaîne de mesure

Un bloc fonction utilisateur contrôlant le volume d'eau dans la citerne est programmé dans l'automate programmable. Ses entrées-sorties sont représentées sur la figure 12.

Figure 12 : entrées-sorties du bloc fonction « Contrôler le volume »

L'information binaire Rés_plein est mise à l'état 1 lorsque le volume d'eau atteint

95%

de sa valeur maximale sinon elle prend l'état 0.

L'information binaire Rés_vide est mise à l'état 1 lorsque le volume d'eau descend en dessous des 5% de sa valeur maximale sinon elle prend l'état 0.

Question 23 : définir l'équation V_citerne

= f(N)

à écrire dans le bloc fonction qui permet de mémoriser dans la variable V_citerne le volume d'eau restant dans la citerne en

m^3

Question 24 : proposer un algorigramme du programme à écrire dans le bloc fonction « Contrôler le volume ». Cet algorigramme devra faire apparaître les calculs nécessaires ainsi que les relations permettant de définir les valeurs des sorties en fonction de l'entrée.

Question 25 : conclure quant aux performances de la chaîne de mesure du volume d'eau restant dans la citerne et proposer, sans la développer, une solution qui permettrait de réduire l'erreur due à la modélisation de la courbe

V = f(H)

Objectifs : effectuer un bilan financier et évaluer le coût énergétique.
Une simulation sur une période d'un an a permis de définir les consommations et les productions annuelles en énergie (figure 13).

PARTIE E : validation du procédé en termes de coût énergétique

Consommation village (Charge)	320 MW.h / an
Production des panneaux solaires photovoltaïques	390 MW.h / an
Énergie électrique produite par les $PV^((1))$ utilisée pour le pompage (Epv→Pomp)	25% de la production des PV
Rendement global du système de stockage $η_p^((2))$	50 %
Énergie produite par les PV utilisée pour alimenter directement le village (Epv→Charge)	40% de la production des PV
Énergie produite par les PV et réinjecter dans le réseau (Epv→Réseau)	35% de la production des PV

$^((1))$ : PV = panneaux photovoltaïques
(2) $é é à é é é é : η_p = (énergie électrique produite à partir de l'énergie stockée)/(énergie produite par les PV consommée pour le pompage)$

Figure 13 : consommations et productions annuelles

Le tableau de la figure 14 représente les coûts de l'installation ainsi que les prix d'achat et de vente de l'énergie.

Investissement total	850000 €
Maintenance de l'installation	10000 €/an
Prix d'achat moyen de l'électricité sur une année	170 €/MW.h
Prix de vente de l'électricité (réinjection dans le réseau)	100 €/MW.h

Figure 14 : coûts d'installation et prix d'achat et de vente de l'énergie

Question 26 : déterminer le coût énergétique annuel du village avant l'installation de la micro-STEP solaire.

Question 27 : déterminer, en

MW \cdot h

, la quantité d'énergie électrique annuelle

E_(Stock)

produite à partir du stockage de l'eau.

Question 28 : après sa mise en service, déterminer la quantité d'énergie électrique Estep→Charge provenant de la micro-STEP solaire et utilisée pour alimenter le village. En déduire celle achetée au fournisseur

é E_(réseau)

ainsi que le coût énergétique annuel total du village.

Question 29 : en tenant compte de l'investissement et de la maintenance de l'installation, faire un bilan financier sur 25 ans, estimer le coût de revient du MW•h et conclure quant à l'intérêt d'une micro-STEP solaire.

DOCUMENT TECHNIQUE DT1

Définition des besoins des parties prenantes (1/3)

Mission du système :

Contexte

DOCUMENT TECHNIQUE DT2

Définition des besoins des parties prenantes (2/3)

Utilisation du système :

Scénarios :

Diagramme de définition des blocs

Organigramme de pilotage

DOCUMENT TECHNIQUE DT6

Caractéristiques de la pompe

DOCUMENT TECHNIQUE DT7

Caractéristiques techniques du panneau solaire photovoltaïque

Electrical Specifications		* STC irradiance of $1000 W/m^2$ spectrum AM 1.5 and cell temperature of $25^\circC$
Module Type	Pm(W)	Tolerance	Imp(A)	Vmp(V)	Isc(A)	Voc (V)	Module Efficiency
DMH305M6-120SW	305	0/+3%	9.13	33.44	9.57	40.33	18.36%
DMH310M6-120SW	310	0/+3%	9.21	33.69	9.63	40.53	18.66%
DMH315M6-120SW	315	0/+3%	9.27	34.02	9.70	40.73	18.96%
DMH320M6-120SW	320	0/+3%	9.34	34.32	9.76	40.96	19.26%

Dimensions du panneau :

1675 mm \times 992 mm

Temperature Dependence of Isc, Voc, Pmax

DOCUMENT TECHNIQUE DT8

Caractéristiques techniques de l'onduleur

STP 50-40

SCHÉMA FONCTIONNEL

Caractéristiques techniques (préliminaires)	Sunny Tripower CORE1
Entrée (DC)
Puissance DC max. (pour $cosφ = 1$ ) / Puissance assignée (DC)	$51000 W/51000 W$
Tension d'entrée max.	1000 V
Plage de tension MPPT / tension d'entrée assignée	150 V à 1000 V / 500 V à 800V
Tension d'entrée min. / tension d'entrée de démarrage	$150 V/188 V$
Courant d'entrée max. / par MPPT	120 A / 20 A
Courant de court-circuit max. par MPP tracker/ par entrée de string	30 A / 30 A
Nombre d'entrées MPPT indépendantes / strings par entrée MPPT	6/2
Sortie (AC)
Puissance assignée (pour 230 V, 50 Hz)	50000 W
Puissance apparente AC max.	50000 VA
Tension nominale AC	3 / N / PE; 220 V / 380 V 3 / N / PE; 230 V / 400 V 3 / N / PE; $240 V/415 V$
Plage de tension AC	$405 V/365$ à 465 V
Fréquence du réseau AC/plage	$50 Hz/44 Hz$ à 55 Hz $60 Hz/54 Hz$ à 65 Hz
Fréquence de réseau assignée/tension de réseau assignée	50 Hz / 230 V
Courant de sortie max./Courant de sortie assigné	72,5 A / 72,5 A
Phases d'injection/phases de raccordement	3 / 3

Caractéristiques techniques (préliminaires)	Sunny Tripower CORE1
Rendement
Rendement max./européen	>98,0 % / >98,0 %
Caractéristiques générales
Dimensions (L/H/P)	621 mm / 733 mm / 569 mm (24.4 in / 28.8 in / 22.4 in)
Poids	82 kg (180 lb)
Plage de température de fonctionnement	-25 °C à +60 °C (-13 °F à +140 °F)
Émissions sonores (typiques)	$< 60 dB(A)$
Autoconsommation (nuit)	< 5 W
Topologie/système de refroidissement	Sans transformateur / OptiCool
Indice de protection (selon IEC 60529)	IP65
Classe climatique (selon IEC 60721-3-4)	4K4H
Valeur maximale admissible d'humidité relative de l'air (sans condensation)	100 %
Équipement/Fonction/Accessoires
Raccordement DC/Raccordement AC	SUNCLIX/Borne à vis
Affichage DEL (état/erreur/communication)	●
Interface : Ethernet/WLAN/RS485	● (2 entrées) / ● / ○
Interface de données : SMA Modbus/SunSpec Modbus/Speedwire, Webconnect	● / ● / ●
Relais multifonctions/Ports pour modules d'extension	● / ● (2 entrées)
OptiTrack Global Peak/Integrated Plant Control/Q on Demand 24/7	● / ● / ●
Compatible off-grid/compatible SMA Fuel Save Controller	● / ●

DOCUMENT TECHNIQUE DT9

Caractéristiques techniques du variateur de vitesse ATV630

Références (suite)

Variateurs de vitesse
Altivar Process
Tension d'alimentation 380... 480 V triphasée 50/60 Hz
Variateurs pour montage mural

ATV630D55N4

ATV630C25N4

Variateurs 380... 480 V IP 21/UL Type 1
Moteur Réseau
Courant de ligne Puissance Icc ligne apparente présumé presume maximal (1) maxi pendant 60 s
ND : Normal duty (3)
HD: Heavy duty (4)
A A kVA
kA
A A
kg/
lb
Avec filtre CEM catégorie C3 intégré
70
50106
116,6
ATV630D55N4
124,561
124,561
124,561
ND
HD
HD
5575
ND
125
HD
ND
HD
ND
HD
ND
HD
ND
HD
ND
HD
HD
ND
HD
250
400457
375286
50481
722
456.357
(1) Ces valeurs sont données pour une fréquence de découpage nominale de 2,5 kHz en utilisation en régime permanent (ATV630D55N4…C31N4).
La fréquence de découpage est réglable de

2\dots8kHz

(ATV630D55N4...C31N4).
Au-delà de 4 kHz , le variateur diminuera de lui-même la fréquence de découpage en cas d'échauffement excessif.
Pour un fonctionnement en régime permanent au-delà de la fréquence de découpage nominale, un déclassement doit être appliqué au courant nominal du variateur (voir les courbes de déclassement sur notre site internet www.schneider-electric.com).
(2) Valeur typique pour la puissance moteur indiquée et pour lcc ligne présumé maxi.
(3) Valeurs données pour des applications nécessitant une faible surcharge (jusqu'è 110 %).
(4) Valeurs données pour des applications nécessitant une surcharge importante (jusqu'à 150 %).
(5) Produit livré en IP 00 pour montage en armoire. Pour montage mural IP 21/UL Type 1, un kit d'adaptation doit être commandé séparément (voir page 25).

Nota : consulter les tableaux de synthèse des associations possibles entre variateurs, options et accessoires (voir page 30).

DOCUMENT TECHNIQUE DT10

Protection à associer au variateur de vitesse ATV630

Associations à monter par
vos soins (suite)

Variateurs de vitesse
Altivar Process
Départs-moteurs
Tension d'alimentation 380... 415 V

NSX100FMA100

LC1D80 •

ATV630D45N4

Départs-moteurs IEC standard

Moteur Puissance (1)	Variateur Référence	Disjoncteur			Contacteur de ligne Référence (3) (4)
		Référence (2)	Calibre	lrm
kW			A	A

Tension d'alimentation triphasée 380... 415 V 50/60 Hz

0,75	1	ATV630U07N4	GV2L07	2,5	33,5	LC1D09
1,5	2	ATV630U15N4	GV2L08	4	51	LC1D09
2,2	3	ATV630U22N4	GV2L10	6,3	78	LC1D09●●
3	-	ATV630U30N4	GV2L14	10	138	LC1D09
4	5	ATV630U40N4	GV2L14	10	138	LC1D09 $^(0*)$
5,5	7,5	ATV630U55N4	GV2L16	14	170	LC1D18 • •
7,5	10	ATV630U75N4	GV2L 20	18	223	LC1D18 • •
11	15	ATV630D11N4	GV2L 22	25	327	LC1D25 ●
15	20	ATV630D15N4	GV3L32	32	448	LC1D25 •
18,5	25	ATV630D18N4	GV3L40	40	560	LC1D40A
22	30	ATV630D22N4	GV3L50	50	700	LC1D50Aus
30	40	ATV630D30N4	GV3L65	65	910	LC1D50Aus
37	50	ATV630D37N4	NS80HMA	80	1000	LC1D65A
45	60	ATV630D45N4	NSX100●MA100	100	1300	LC1D80
55	75	ATV630D55N4	NSX160●MA150	150	1500	LC1D115 •
75	100	ATV630D75N4	NSX160●MA150	150	1500	LC1D115 •
90	125	ATV630D90N4	NSX250 @ MA220	220	2420	LC1F185 ●
110	150	ATV630C11N4	NSX250●MA220	220	2860	LC1F185 •
132	200	ATV630C13N4	NSX400● Micrologic 1.3-M	320	3500	LC1F265 ●●
160	250	ATV630C16N4	NSX400● Micrologic 1.3-M	320	4000	LC1F265 $^e$
220	350	ATV630C22N4	NSX630● Micrologic 1.3-M	500	3000	LC1F400●●
250	400	ATV630C25N4	NSX630● Micrologic 1.3-M	500	3000	LC1F500●●
310	500	ATV630C31N4	NS800L Micrologic 2 ou 5	800	1600	LC1F630

(1)Puissances nomalisées des moteurs 4 póles 400 V 50/60 Hz.
Les valeurs exprimées en HP sont conformes au NEC (National Electrical Code).
(2)Pour les références à compléter, remplacer le point par la lettre correspondant à la performance de coupure du disjoncteur (F, N, H, Soul).
Pouvoir de coupure des disjoncteurs selon la norme IEC 60947-2:

Disjoncteur	Icu (kA) pour 380... 415 V
Disjoncteur		F	N	H	S	L
GV2L07...L14	>100	-	-	-	-	-
GV2L16...L22	50	-	-	-	-	-
GV3L32...L65	50	-	-	-	-	-
NS80HMA	70	-	-	-	-	-
NSX100-MA100	-	36	50	70	100	150
NSX160●MA150	-	36	50	70	100	150
NSX250-MA220	-	36	50	70	100	150
NSX400●, NSX630●	-	36	50	70	100	150
NS800L Micrologic 2 ou 5	-	-	-	-	-	150

(3)Composition des confacteurs :
LC1D09...D115: 3 pôles + 1 contact auxiliaive 'F'+ 1 contact auxiliaire "O"
LC1F185...F265: 3 póles.
Pour ajouter des contacts awxiliaires ou d'autres accessoires, veuilez consulter le catalogue "Solutions departs-moteurs.
Constituants de commande et profection puissance".

(4)

Remplacer ea par le repère de tension du circuit de commande dans le tableau ci-dessous:

	Volts~	24	48	110	220	230	240
LC1D09...D115	50 Hz	B5	E5	F5	M5	P5	U5
	60 Hz	B6	E6	F6	M6	-	U6
	$50/80 Hz$	B7	E7	F7	M7	P7	U7
LC1F185	50 Hz (bobine LX1)	B5	E5	F5	M5	P5	U5
	60 Hz (bobine LX1)	-	E6	F6	M6	-	U6
	$40\dots400 Hz$ (bobine LX9)	-	E7	F7	M7	P7	U7
LC1F265	$40\dots400 Hz$ (bobine LX1)	B7	E7	F7	M7	P7	U7
LC1F400...F800	$40\dots400 Hz$ (bobine LX1)	-	E7	F7	M7	P7	U7

Autres tensions disponibles entre 24 V et 660 V ou circuit de commande en courant continu, consulter notre centre de relation clients.

DOCUMENT TECHNIQUE DT11

Schéma de raccordement du variateur de vitesse ATV630

Schémas généraux de câblage
Schéma de câblage du bloc de commande

(1) STO arrêt sécurisé du couple, (2) sortie analogique, (3) entrée logique, (4) potentiomètre de référence (ex. SZ1RV1002), (5) entrée analogique

Alimentation triphasée - Schéma avec contacteur de ligne sans fonction de sécurité STO

(1)Inductance de ligne, le cas échéant.
(2)Utilisez la sortie relais R1 réglée sur l'état de fonctionnement "Défaut" pour mettre l'appareil hors tension lorsqu'une erreur est détectée.

DOCUMENT TECHNIQUE DT12

Paramètres du variateur de vitesse ATV630

Ce tableau présente les paramètres de base du variateur et les valeurs des réglages usine correspondant :

Code	Nom	Valeurs des réglages usine
bFr	[Fréquence De Base]	[50Hz IEC] 50
r in	[Désact. Arrière]	[Oui] HES
ECC	[Commande 2/3 fils]	[Commande 2 fils] $2[$ : commande 2 fils
CEE	[Type Cde Moteur]	[U/F VC Quad.] u F 9 : U/F pour charges quadratiques
ACC	[Accélération]	$10, 0 s$
dEC	[Décélération]	$10, 0 s$
L5P	[Vitesse Basse]	0 Hz
H5P	[Vitesse Haute]	50 Hz
1EH	[Cour. Therm. Moteur]	Courant nominal du moteur (valeur en fonction des caractéristiques nominales du variateur)
Frd	[Sens Avant]	[DI1] $d, I$ : Entrée logique DI1
Fr l	[Config. Fréq. Réf.1]	[AI1] $A$ , $I$ : Entrée analogique Al1
r l	[Affectation R1]	[Erreur Etat Fonctionnement] F L t:le contact s'ouvre lorsque le variateur a détecté une erreur ou lorsque le variateur a été mis hors tension
br. A	[Adapt. Rampe Décél.]	[Oui] HE 5: fonction active (adaptation automatique de la rampe de décélération)
REr	[Fault Reset Auto]	[Non] $_★$ : fonction inactive
SEE	[Type d'arrêt]	[Sur Rampe] r $πP$ : activation sur rampe

[Commande 2/3 fils]

t = [

I
Commande 2 ou à 3 fils.

Réglage

Code/Valeur

Description

[Commande 2 fils]

Commande 2 fils (commandes par niveau) : état (0 ou 1) ou front (0 à 1 ou 1 à 0) de l'entrée qui commande la marche ou l'arrêt.

Exemple de câblage source :

DI1 Sens Avant

DIx Sens Arrière

Réglage usine

[Commande 3 fils]

ヨ[

Commande 3 fils (commandes par impulsions) [3 fils]: Une impulsion de marche avant ou arrière est suffisante pour commander le démarrage. Une impulsion d'arrêt est suffisante pour commander l'arrêt.

Exemple de câblage source :

DI1 Arrêt

DI2 Sens Avant

DIx Sens Arrière

[Cour. Therm. Moteur] ,

tH

Courant de surveillance de l'état thermique du moteur devant être réglé à une valeur égale à celle du courant nominal indiqué sur la plaque signalétique.

Réglage ()	Description
0,2 à $1, 1ln^((1))$	Plage de réglages Réglage usine : Selon les caractéristiques nominales du variateur
(1) Correspondant au courant nominal du variateur indiqué dans le guide d'installation et sur la plaque signalétique du variateur.

Raccordement des modules d'entrées TOR - Schneider Electric
Raccordements

Plate-forme d'automatisme Modicon M340

Modules d'entrées/sorties "Tout ou Rien"

Raccordement des modules de sorties TOR - Schneider Electric
Raccordements (suite)

Plate forme d'automatisme Modicon M340

Modules d'entrées/sorties "Tout ou Rien"

Modules de sorties
BMX DDO 1602

BMX DDO 3202K/6402K

BMX DDO 3202K : Connecteur A (sortles Q0...Q31)
BMX DDO 6402K : Connecteur A (sortles Q0...Q31) et connecteur B (sortles Q32...Q63)
Nota : Correspondance des broches du (des) connecteur(s) 40 contacts avec ies couleurs des fils des cordons prégulpes BMX FCW e01/e03, selon nome DWi 47100 : volr tableau page 2/21.

BMX DRA 1605

U = 12\dots24 V

U~24.200V

Raccordement des modules d'entrées-sorties ANA - Schneider Electric

Product data sheet
Connections and Schema

BMXAMM0600

Wiring Diagram

Vistadel cableado

Ux + pole input for channel x
COMx - pole input for channel x
U/IOx + pole output for channel x
COMOx - pole output for channel x

The current loop is self-powered by the output and does not request any external supply.

Débitmètre électromagnétique PROline promag 10 W

Mesure du débit dans l'industrie de l'eau et de l'environnement

Raccordement électrique unité de mesure

Raccordement du transmetteur (boitier de terrain en aluminium). Section de ligne : max.

2, 5 mm^2

aCâble pour l'énergie auxiliaire : 85... 250 V AC, 20... 28 V AC, 11... 40 V DC
Borne N° 1: L1 pour AC, L+ pour DC
Borne N° 2: N pour AC, L- pour DC
bCâble de signal : Bornes № 24-27
cCouvercle du compartiment de l'électronique
dBornes de raccordement pour énergie auxiliaire
eBornes de raccordement pour la sortie courant et impulsion/état
fConnecteur de service pour le raccordement à l'interface de service FXA 193 (FieldCheck, FieldTool)
gBornes de terre pour cáble de terre

Variante de commande

N° bornes (sorties)

24 (+) / 25 (-)

26 (+) / 27 (-)

10***-***********A

Sortie impulsion

Sortie courant HART

Sortie impulsion (passive) Collecteur ouvert, max. 30 V DC / 250 mA, séparation galvanique, configurable Mode de fonction impulsion : fréquence d'impulsion max. 100 Hz Mode de fonction état : configurable

Sortie courant active galvaniquement séparée, active : 4...20 mA,

R_L < 700Ω

, HART:

R_L \geq 250Ω

Terre, énergie auxiliaire → voir fig. ci-dessus

DOCUMENT TECHNIQUE DT17

Capteur de pression de type SHD-U - Regeltechnik

S+S REGELTECHNIK
premasgard

^®

SHD

Convertisseur de pression, y compris connecteur DIN, avec sortie active

Le convertisseur de pression PREMASGARD

^e

SHD mesure les pressions relatives dans la plage de pression en bar. Il convertit la grandeur de mesure en un signal normalisé de 0-10 V ou de 4... 20 mA. Raccordement process :

G1/2

". Il est conçu pour la mesure de pressions en milieux gazeux et liquides. Ce transmetteur de pression est utilisé pour les applications hydrauliques et pneumatiques, les systèmes de conduite de processus industriels, la construction mécanique. La cellule de mesure de pression est soudée sans joint sur le capteur de pression.

CARACTÉRISTIQUES TECHNIQUES

Tension d'alimentation :	24 V ca/cc pour sortie 0-10 V 7-33 V cc pour sortie 4 ... 20 mA
Plages de mesure :	voir tableau (d'autres plages de mesure sur demande)
Signal de sortie :	0-10 V, 3 fils, (charge > 10 kOhm) ou 4 ... 20 mA, 2 fils, (charge < (UB (V)-7 V)/0,02 A ; $R_L$ dépend de la charge
Raccordement électrique :	0,25-1,5 mm $^2$ , via connecteur DIN EN 175301-803-A (comprise dans la livraison)
Prise de pression :	G $1/2^('')$ étanchéité à l'arrière et manomètre (combiné) avec joint profilé FPM spécial ou au choix, G $1/4^*$ DIN 3852
Type de pression :	relative
Principe de mesure :	cellule de mesure en acier
Température du milieu :	-40 ... +135 °C
Montage :	directement sur la conduite sous pression
Boitier :	acier inox V2A (1.4305)
Tête de raccordement :	matière plastique, env. $98 \times 50 \times 34 mm$
Parties en contact avec le milieu :	acier inox V2A (1.4305)
Temps de réponse :	2 ms (temps caractéristique 1 ms)
Ligne caractéristique :	$\pm 0, 3%$
Surcharge :	< 6 bars : 5 × pleine échelle > 6 bars : $3 \times$ pleine échelle (max. 1500 bars)
Pression d'éclatement :	< 6 bars : 10 × pleine échelle > 6 bars : 6 × pleine échelle (max. 2500 bars)
Classe de protection :	III (selon EN 60 730)
Indice de protection :	IP 65 (selon EN 60 529)
Normes :	conformité CE, compatibilité électromagnétique selon EN 61 326, Directive « CEM » 2014/30/EU
Certificats :	Homologation pour l'eau potable selon NSF/ANSI 61/372, certification UL selon ANSI/UL 61010-1
En option :	Module d'écran, en plastique, matière polyamide couleur noir, hauteur supplémentaire : env. 73 mm, enfichable, étalonné et configuré en usine, pour l'affichage de la pression différentielle (en bar, autres unités sur demande)

Schéma de raccordement

SHD - U

Output pressure 0-10V

GND

Supply voltage UB+ 24 V AC/DC

Schéma de raccordement

SHD - I

Output pressure 4...20nmAA

PREMASGARD

^®

SHD Convertisseur de pression, Premium

Type/ WG01	plage de mesure	référence
SHD-U		variante U
SHD-U 1	0... 1 bar	1301-2111-0520-220
SHD-U 2,5	0..., 25 bar	1301-2111-0530-220
SHD-U 6	$0..6$ bar	1301-2111-0550-220
SHD-U 10	0... 10 bar	1301-2111-0560-220
SHD-U 16	0... 16 bar	1301-2111-0570-220
SHD-U 25	0... 25 bar	1301-2111-0580-220
SHD-U 40	0... 40 bar	1301-2111-0590-220

Type/ WG01	plage de mesure	référence
SHD-I		variante I
SHD-I 1	0... 1 bar	1301-2112-0520-120
SHD-I 2,5	0...,5 bar	1301-2112-0530-120
SHD-I 6	$0.\dots6$ bar	1301-2112-0550-120
SHD-I 10	0... 10 bar	1301-2112-0560-120
SHD-I 16	0... 16 bar	1301-2112-0570-120
SHD-125	0... 25 bar	1301-2112-0580-120
SHD-140	0... 40 bar	1301-2112-0590-120

DOCUMENT TECHNIQUE DT18

Pressostat de type PN7003 - ifm electronic
ifm electronic

3 Fonctionnement et caractéristiques

L'appareil surveille la pression du système de machines et d'installations.
Applications
Type de pression : pression relative

Référence	Etendue de mesure		Surpression admissible		Pression d'éclatement
	bar	PSI	bar	PSI	bar	PSI
PN7000	0... 400	0... 5800	600	8700	1000	14500
PN7001	0... 250	0... 3625	400	5800	850	12300
PN7002	0... 100	0... 1450	300	4350	650	9400
PN7003	0... 25	0... 363	150	2175	350	5075
PN7004	-1... 10	-14,5... 145	75	1087	150	2175
PN7006	0...2,5	0...36,3	20	290	50	725
PN7007	0... 1	0...14,5	10	145	30	450
PN7009	-1... 1	-14,5...14,5	20	290	50	725
PN7060	0... 600	0... 8700	800	11600	1200	17400

MPa = bar\div10/kPa = bar \times 100

2 x commutation positive

2 x commutation négative

2: OUT 2

2: OUT 2

Couleurs des fils conducteurs des connecteurs femelles ifm :
1 = BN (brun), 2 = WH (blanc), 3 = BU (bleu), 4 = BK (noir)

Tension d'alimentation [V]	$18\dots36DC^(1))$
Consommation [mA]	< 50
Courant de sortie par sortie de commutation [mA]	250
Protection inversion de polarité / protection surcharges	jusqu'à 40 V
Protection contre les courts-circuits ; watchdog intégré
Chute de tension [V]	< 2
Retard à la disponibilité [s]	0,3
Fréquence de commutation [Hz]	max. 170

DOCUMENT TECHNIQUE DT19

Transmetteur de niveau pour réservoirs HITEC CP5220

Présentation

Mesure de niveau, surveillance et pilotage de hauteur de liquide (stable ou en mouvement), pour les réservoirs, les rivières et les nappes phréatiques.
La mesure de niveau est réalisée par mesure de pression différentielle entre la surface du liquide et la position du transmetteur immergé. La pression est convertie en signal électrique par technologie piézorésistive et conditionnée en boucle

4 - 20 mA

Gammes de mesure

Hauteur d'eau réglée en usine à la pleine échelle désirée.
Pleine échelle possible : de 0,5 m à 30 m de colonne d'eau.
Équivalent pression : 50 mbar à 3 bars.

Caractéristiques mécaniques

Corps acier inox 316L et PVC.
Diamètre: 31 mm, hauteur: 150 mm, poids: 435 g sans câble.
Fixation pendulaire par câble autoporteur muni d'un système d'accrochage KITCAB.
Équipé en standard de 10 mètres de câble (ou plus sur demande) blindé muni d'un capillaire interne.

Caractéristiques électroniques

Cellule de mesure piézo résistive sur isolant et membrane souple silicone.
Signal conditionné en boucle de courant 4-20 mA sur 2 fils.
Non-linéarité: 0,15 % de la P.E., hystérésis: 0,1 % de la P.E..
Température de fonctionnement : De 2°C à 50°Celsius.
Large plage de fonctionnement: de 6 à 38 volts cc.
Livré en standard avec boîtier de raccordement et parasurtenseur PSE30V.