Pourquoi un onduleur est-il essentiel pour les équipements sensibles ?
Les entreprises dépendent aujourd’hui de nombreux équipements électriques et électroniques : serveurs informatiques, systèmes de télécommunication, équipements de sécurité, automatismes industriels, postes de travail ou encore dispositifs de gestion.
Une coupure de courant, même de courte durée, peut entraîner l’arrêt d’un équipement, une perte de données ou une interruption d’activité.
L’onduleur, également appelé UPS (Uninterruptible Power Supply), permet d’assurer une alimentation de secours immédiate en cas de coupure et peut également protéger les équipements contre certaines perturbations du réseau électrique.
Selon sa technologie et sa configuration, un onduleur peut notamment contribuer à :
- assurer la continuité de l’alimentation électrique ;
- protéger les équipements contre les surtensions ;
- limiter les effets des variations de tension ;
- éviter les interruptions brutales des équipements sensibles ;
- fournir une autonomie temporaire grâce aux batteries ;
- permettre l’arrêt contrôlé de certains équipements en cas de coupure prolongée ;
- faciliter la supervision de l’alimentation électrique.
L’onduleur constitue ainsi une solution essentielle pour les installations dont l’arrêt ou la perturbation de l’alimentation peut avoir des conséquences importantes.
1. Quels sont les différents types d’onduleurs ?
Le choix d’un onduleur dépend principalement de la nature des équipements à protéger, de leur puissance, de leur sensibilité aux perturbations et du niveau de continuité recherché.
Plusieurs technologies sont disponibles.
Onduleur Off-Line
L’onduleur Off-Line est une solution destinée principalement aux équipements nécessitant une protection de base contre les coupures.
En fonctionnement normal, les équipements sont alimentés par le réseau électrique. En cas de coupure, l’onduleur bascule sur sa batterie afin d’assurer temporairement l’alimentation.
Cette technologie peut convenir à certains équipements informatiques ou applications ne nécessitant pas une protection avancée contre les perturbations du réseau.
Onduleur Line-Interactive
L’onduleur Line-Interactive offre un niveau de protection supérieur.
Il intègre notamment une régulation automatique de tension (AVR) permettant de corriger certaines variations de tension sans solliciter systématiquement la batterie.
Cette technologie peut être adaptée aux :
- postes informatiques ;
- équipements réseau ;
- petites salles informatiques ;
- systèmes de télécommunication ;
- équipements professionnels sensibles.
Onduleur On-Line double conversion
L’onduleur On-Line double conversion est destiné aux installations nécessitant un niveau élevé de protection et de continuité.
La technologie double conversion transforme en permanence l’énergie électrique afin de fournir une alimentation régulée aux équipements connectés. Elle permet notamment d’isoler davantage les charges des perturbations du réseau et d’assurer une continuité sans temps de basculement lors d’une coupure.
Cette technologie est particulièrement adaptée aux installations sensibles telles que :
- les data centers ;
- les salles serveurs ;
- les infrastructures informatiques critiques ;
- certains équipements médicaux ;
- les installations industrielles sensibles ;
- les systèmes nécessitant une alimentation électrique stable.
2. Comment choisir la puissance d’un onduleur ?
Le dimensionnement constitue une étape essentielle dans le choix d’un onduleur.
Un appareil sous-dimensionné risque de fonctionner en surcharge ou de ne pas pouvoir alimenter correctement les équipements connectés.
L’étude doit notamment prendre en compte :
- la puissance consommée par les équipements ;
- la puissance apparente exprimée en VA ou kVA ;
- la puissance active exprimée en W ou kW ;
- le facteur de puissance des charges ;
- les variations de consommation ;
- les éventuels appels de courant ;
- les équipements prioritaires à protéger ;
- les besoins futurs de l’installation.
Il est recommandé de prévoir une marge entre la charge réelle et la capacité de l’onduleur afin d’éviter un fonctionnement permanent à pleine charge et de conserver une capacité disponible pour les évolutions futures.
Le dimensionnement doit donc être réalisé à partir des caractéristiques réelles des équipements à protéger.
3. Quelle autonomie prévoir pour un onduleur ?
L’autonomie correspond au temps pendant lequel l’onduleur peut alimenter les équipements grâce à ses batteries lorsque le réseau électrique est indisponible.
Elle dépend notamment :
- de la puissance consommée ;
- du nombre d’équipements connectés ;
- de la capacité des batteries ;
- de leur état et de leur âge ;
- de la technologie de l’onduleur ;
- de la présence éventuelle de batteries supplémentaires.
Plus la charge connectée est importante, plus l’autonomie disponible diminue. Il est donc généralement préférable de réserver l’alimentation de secours aux équipements réellement prioritaires.
Selon les besoins, des modules batteries externes peuvent également être ajoutés afin d’augmenter l’autonomie de certaines installations.
L’objectif n’est pas nécessairement de maintenir l’ensemble du site pendant plusieurs heures, mais de disposer du temps nécessaire pour assurer la continuité de service, permettre le démarrage d’une autre source d’alimentation ou effectuer un arrêt contrôlé des équipements.
4. Pourquoi protéger les équipements contre les perturbations électriques ?
Une coupure complète n’est pas la seule perturbation pouvant affecter une installation.
Les équipements électroniques peuvent également être sensibles aux :
- surtensions ;
- creux de tension ;
- variations de tension ;
- microcoupures ;
- perturbations du réseau ;
- variations de fréquence selon les installations.
Certaines technologies d’onduleurs permettent de réguler la tension et de protéger les équipements contre différentes perturbations électriques.
Cette protection est particulièrement importante pour les équipements informatiques et électroniques dont le fonctionnement peut être interrompu par une variation importante de l’alimentation.
Un onduleur correctement dimensionné permet ainsi de créer une alimentation plus stable pour les équipements prioritaires.
5. Onduleur monophasé ou triphasé ?
Le choix entre un onduleur monophasé et un onduleur triphasé dépend principalement de la puissance et de la configuration des équipements à protéger.
Les solutions monophasées sont notamment adaptées à de nombreux équipements informatiques, réseaux et installations de petite ou moyenne puissance.
Les onduleurs triphasés sont quant à eux particulièrement adaptés aux installations nécessitant des puissances importantes et une alimentation triphasée, notamment dans certains environnements industriels et infrastructures critiques.
Le choix doit prendre en compte :
- la puissance totale à protéger ;
- la configuration électrique existante ;
- le type de charges ;
- la tension d’entrée et de sortie ;
- les besoins d’évolution ;
- les contraintes du local technique.
Une étude préalable permet de déterminer la configuration la plus adaptée.
6. Comment associer un onduleur à un groupe électrogène ?
Pour certaines installations, l’onduleur ne constitue pas la seule source de secours.
Une combinaison onduleur + groupe électrogène peut permettre d’assurer une continuité de service plus importante.
Lors d’une coupure :
- l’onduleur prend immédiatement le relais grâce à ses batteries ;
- le groupe électrogène démarre ;
- une fois le groupe disponible et la commutation réalisée, il peut assurer l’alimentation sur une durée beaucoup plus longue ;
- l’onduleur continue à protéger les équipements contre les perturbations et assure la transition entre les différentes sources.
Cette architecture est particulièrement intéressante lorsque les équipements ne peuvent pas subir d’interruption et que la coupure peut durer plusieurs minutes ou davantage.
L’association des deux technologies permet donc de combiner réactivité de l’onduleur et autonomie du groupe électrogène.
7. Pourquoi prévoir la supervision de l’onduleur ?
Pour les installations critiques, il est important de connaître en permanence l’état de l’alimentation de secours.
De nombreux onduleurs professionnels peuvent être équipés de fonctions de supervision et de communication permettant notamment de suivre :
- l’état du réseau ;
- le fonctionnement de l’onduleur ;
- le niveau de charge ;
- l’état des batteries ;
- les alarmes ;
- l’autonomie disponible ;
- certains paramètres électriques.
La supervision à distance peut également permettre de recevoir des alertes et de faciliter la maintenance.
Cette fonction est particulièrement intéressante pour les salles serveurs, data centers et installations réparties sur plusieurs sites.
8. Comment assurer la maintenance d’un onduleur ?
Un onduleur constitue un équipement de sécurité électrique et doit rester opérationnel lorsqu’une coupure survient.
La maintenance doit notamment porter sur les batteries, qui constituent un élément essentiel du système.
Les contrôles peuvent notamment comprendre :
- la vérification de l’état des batteries ;
- le contrôle des connexions ;
- la vérification de la ventilation ;
- le contrôle des alarmes ;
- la vérification des paramètres électriques ;
- les essais de fonctionnement ;
- le contrôle des modules de puissance ;
- la vérification des systèmes de communication et de supervision.
Les batteries ont une durée de vie limitée et doivent être remplacées lorsque leur état ne permet plus de garantir les performances attendues.
Une maintenance préventive permet ainsi d’identifier les anomalies et de limiter le risque de découvrir une défaillance uniquement lors d’une coupure électrique.
Quels sont les bénéfices d’un onduleur correctement dimensionné ?
Un onduleur adapté aux besoins de l’installation permet de renforcer la protection et la continuité de l’alimentation électrique.
Il peut notamment contribuer à :
- assurer une alimentation de secours immédiate en cas de coupure ;
- protéger les équipements contre certaines perturbations électriques ;
- éviter les arrêts brutaux des équipements sensibles ;
- préserver les données et les systèmes informatiques ;
- maintenir les équipements critiques en fonctionnement pendant l’autonomie disponible ;
- permettre un arrêt contrôlé lorsque la coupure se prolonge ;
- faciliter la supervision et la maintenance de l’alimentation de secours ;
- améliorer la continuité de service de l’entreprise.
Un onduleur représente donc bien plus qu’une simple batterie de secours : il constitue un élément de la stratégie globale de protection et de continuité de l’alimentation électrique.
Une solution adaptée à chaque installation
Le choix d’un onduleur doit être réalisé en fonction des équipements à protéger, de leur puissance, de leur sensibilité et du niveau de continuité recherché.
Off-Line, Line-Interactive, On-Line double conversion, monophasé ou triphasé, chaque technologie répond à des besoins différents.
Le dimensionnement doit également prendre en compte l’autonomie souhaitée, la capacité des batteries, les possibilités d’évolution, la supervision et les contraintes d’exploitation.
Pour une entreprise, une industrie ou une infrastructure critique, une solution UPS correctement étudiée permet ainsi de disposer d’une alimentation fiable, protégée et adaptée aux équipements essentiels, tout en limitant les conséquences d’une coupure ou d’une perturbation du réseau électrique.
