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Airbus optimise la continuité de service des tableaux de distribution basse tension grâce à la technologie Eaton

Dans le souci d'assurer une fiabilité maximale de l'alimentation électrique sur les lignes d’assemblage final de l’A320, Airbus a effectué des mises à jour importantes sur le tableau général de distribution basse tension. Grâce à la technologie d'Eaton, le système en place a été modernisé avec rapidité et précision pour répondre aux normes les plus récentes en matière de surveillance, de sécurité et de protection des personnes.

 

Lieu : Hambourg, Allemagne

Défi : Modernisation d'un tableau général de distribution basse tension existant pour accroître la continuité de service et la sécurité du système.

Solution : Appareillage Modan, système de visualisation et d'enregistrement BreakerVisu, disjoncteurs IZM et NZM, système de câblage Smart-Wire-DT, systèmes de diagnostic pour la surveillance continue de la température, dispositif de protection contre l’arc interne ARCON®

Résultats : Ce nouveau système, équipé d'une fonction de surveillance avancée reliée au système de contrôle, permet l'examen des données au niveau de chaque disjoncteur, la signalisation rapide des fortes fluctuations de température aux points critiques et une coupure rapide et fiable en cas d'arc interne.

Contexte

Le site d'Airbus de Hambourg-Finkenwerder est le plus grand site de l'avionneur européen sur le territoire allemand. C'est sur ce site que se déroule, entre autres, l'assemblage final de la famille d’avion A320. Les trois chaînes de montage hambourgeoises sont en service 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, pour répondre à la forte demande de cette gamme d'avions. Tous les mois, plus d'une vingtaine d'avions sont construits sur le site. La chaîne de montage s'étend sur quatre stations de construction : l'avion les parcourt en quelques jours comme sur un convoyeur. Que se passe-t-il dans ces stations ? On y assemble par exemple les sections du fuselage et on y installe les ailes, la dérive, les gouvernes de profondeur, les moteurs, le train d'atterrissage et les sièges. Dans le hall 9, qui fait partie de la chaîne de montage final, les différentes stations d'approvisionnement peuvent être abaissées ou surélevées au besoin, pour que l'avion puisse se déplacer librement dans le hall entre les stations de construction.

 

Défi (Maximiser la continuité de service des systèmes et la sécurité du personnel)

Le tableau de distribution basse tension utilisé par Airbus depuis de nombreuses années est le modèle Modan® d'Eaton. Dans le cadre des travaux de remise en état, la société a décidé de moderniser le système existant pour assurer une continuité de service optimale. L'équipe de maintenance et de gestion d’énergie d'Airbus a dû travailler pour garantir une plus grande fiabilité technique des systèmes et la possibilité d'une surveillance avancée de tous les appareillages et composants avec une connexion au système de supervision du bâtiment, le tout en assurant la sécurité accrue du personnel. Le remplacement de l'ensemble du système était inenvisageable, sous peine de plusieurs semaines de travail et de temps d'arrêt de production. Le système en place a dû être modernisé.

 

Solution (Réaménagement d'une solution intégrale)

Dans le cadre de ce projet, l'avionneur a collaboré avec Eaton pour mettre au point une solution complète comprenant la surveillance de l'appareillage de commutation et la surveillance continue de la température aux points critiques d'un système de protection contre les arcs internes. Les disjoncteurs IZM de la série Moeller d'Eaton constituent la pierre angulaire de cette solution, fournissant des sorties de 630 à 4000 A avec déclencheur électronique et fonction de mesure intégrée. Ces disjoncteurs sont en mesure de transmettre des données détaillées au système de visualisation et d'enregistrement BreakerVisu®, par exemple en cas de surintensité, sous-tension ou surcharge. Tous les disjoncteurs NZM existants ont été inclus dans le concept de surveillance. Ce processus s'est effectué en toute simplicité grâce au système intelligent de connexion et de communication SmartWire-DT®. La connexion directe de BreakerVisu au système de gestion du bâtiment permet désormais à l'équipe d'Airbus de consulter en détails toutes les données pertinentes de l'alimentation électrique via une interface de visualisation en ligne, ce qui permet de détecter plus rapidement toutes les déviations et de corriger rapidement les erreurs.

Le système de Diagnose d’Eaton de surveillance de la température permet de surveiller en continu la température des zones critiques de l'appareillage de commutation. Conformément à la pratique courante et aux normes de l'industrie, le système d'imagerie thermique d'Airbus était régulièrement utilisé. Cependant, cette solution ne permet d'obtenir qu'un instantané de la situation de charge. De plus, les points cachés difficilement accessibles - comme les raccordements  derrière l'appareillage électrique principal - ne peuvent être contrôlés de cette façon.

La nouvelle solution d'Eaton repose sur un dispositif de commande (Unité de contrôle), des capteurs de température autonomes pour surveiller tous les jeux de barres et les points de connexion, ainsi que des capteurs de température polyvalents pour surveiller tous les autres points de mesure. Les températures mesurées sont transmises à l’unité de contrôle par liaison sans fil à intervalles réguliers (environ toutes les 10 minutes). Cette connexion sans fil facilite le processus d'installation et permet de maintenir la zone du jeu de barres dépourvue de conducteurs. Dans le cadre du projet, près de 80 capteurs de température ont été installés dans l'appareillage de commutation du hall 9.

Eaton a notamment sauvegardé les seuils thermiques de son système de commutation Modan dans le contrôleur. Le comportement thermique du système a été analysé au cours de plusieurs tests et a fait l'objet d'opérations mathématiques en conséquence. En cas de déviation, le système génère un avertissement ou déclenche une alarme si certains seuils sont dépassés. Ces messages passent par BreakerVisu pour parvenir au système de contrôle d'Airbus, dans le but de corriger l'erreur avant qu'une situation critique ne se produise.

Ce système a également été équipé d'un dispositif de protection contre l'arc interne Arcon® d'Eaton, d’une part pour optimiser le tableau de distribution principal en termes de sécurité des personnes, et d’autre part parce que la société Airbus était satisfaite de ce produit déjà installé sur un autre site. Grâce aux nouveaux capteurs sans fil, le montage a pu être réalisé en quelques heures seulement.

 

Résultats (Fiabilité et  qualité)

Airbus s'est réjoui des résultats du projet après sa mise en œuvre réussie. Le concept développé en collaboration avec Eaton s'est avéré efficace et fournit un aperçu détaillé et approfondi du système qui répondait aux attentes de l'équipe de maintenance et de gestion énergétique. Le tableau de distribution principal basse tension du hall 9 est aujourd'hui à la pointe de la technologie. La mise en service s'est déroulée en l'espace d'un week-end grâce à des préparatifs rigoureux et à une étroite collaboration avec les équipes de production. L'appareillage a été coupé à 22 heures un vendredi d'octobre 2015 et était opérationnel à 18 heures le dimanche, si bien que la production a pu reprendre à l'heure le lundi suivant. Une fois le système réaménagé, une nouvelle inspection a été effectuée et le système a été recertifié avec une garantie de 36 mois. Fort de cette expérience, Airbus envisage d'étendre cette initiative à d'autres halls sur le site de Finkenwerder.

Le dispositif de protection contre l'arc interne Arcon permet de renforcer la sécurité des personnes.
Ce sont les disjoncteurs IZM d'Eaton, équipés d'un déclencheur électronique et d'une fonction de mesure intégrée, qui sont utilisés.
BreakerVisu d'Eaton recueille toutes les données des disjoncteurs, du système de diagnostic pour la mesure de la température et du dispositif de protection Arcon et est en communication directe avec le système de gestion du bâtiment via Modbus.