Le transport de l’énergie dans l’industrie pourrait se résumer à un système de chemin de câbles et de conducteurs. Il s’organise en une unité ou un assemblage d’unités, ou de sections, avec des raccords formant un système structurel rigide. Lequel s’utilise pour fixer ou soutenir solidement les conducteurs et les chemins de câbles.

Les avantages des chemins de câbles pour acheminer l’énergie dans le milieu industriel, comprennent la flexibilité de conception du système de câblage, la simplicité et des coûts d’installation inférieurs à des solutions de conduits. Dans les usines où des équipements sont ajoutés, retirés ou déplacés, ce choix permet de s’adapter à des configurations complexes, avec un simple ensemble d’outillage.

Le coût d’achat du matériel pour les systèmes de chemins de câbles n’est pas nécessairement inférieur à celui des systèmes de conduits. Ce choix est toutefois gagnant en comparaison du coût de la main-d’œuvre de l’installation des conduits : les chemins de câbles présentent des économies significatives. Ils sont également plus fiables, plus évolutifs et plus faciles d’entretien. De plus, le concept ne connaît pas les problèmes de d’autres systèmes de câblage électrique.

Les câbles industriels

La proposition est d’intégrer les câbles industriels pour le cheminement de l’énergie en 10 familles, dont voici l’organisation :

SANS HALOGÈNE

Les câbles FR-n1x1g1 sont populaires dans les ERP, ce qui a permis aux bâtiments industriels d’en comparer l’efficacité. Si bien que vous les retrouvez pour les équipements industriels, dont les lieux de circulation, comme les halls. Ces câbles sont non propagateurs de la flamme, de l’incendie et à capacité de fumée réduite.

RIGIDES U1000 R2V

Les câbles U-1000 R2V de 1 à 5 conducteurs apportent des avantages aux installateurs, dont le marquage métrique pour une lecture immédiate de la longueur restante et une meilleure utilisation des quantités. Ce qui facilite également la gestion des stocks. Le repérage couleur par le visuel est un gain de temps lors de la pose, comme du stockage qui est plus évident.

MULTICONDUCTEURS U1000 R2V

L’âme est en cuivre nu recuit, ronde, massive, classe 1, ou câblée non rétreinte classe 2.

U 100 AR2V

L’âme est en aluminium, ronde, câblée et rétreinte, de classe 2 conforme à NF C 32-013. L’assemblage est avec bourrage non hygroscopique. La gaine extérieure est en PVC noir.

ARMÉS U- 100 RVFV

En cuivre nu, l’âme est de forme ronde. La souplesse de ces câbles est de classe 1 massive ou câblée. La gaine interne et extérieure est en PVC, de couleur noire.

SOUPLES H07RN-F

L’âme est souple, en cuivre nu ou étamé, ronde, de classe 5. La gaine extérieure est en polychloroprène ou en élastomère synthétique, de couleur noire.

SUBMERSIBLES H07RN8-F

Vous trouvez ces câbles surtout pour les alimenter les pompes et les équipements immergés en eau potable. Les applications sont nombreuses, telles l’irrigation, le traitement des eaux, pour gérer les zones inondables, etc. Les enveloppes isolantes et les gaines sont à base d’élastomère réticulé de grande souplesse de type E14 (pour l’étanchéité jusqu’à 100 mètres de profondeur) et AD 8 (pour l’immersion totale et permanente). Notez que la gaine extérieure est compatible avec les biotopes où sont présents des huiles minérales.

RÉSISTANTS AUX HUILES

Le câble H05VV5-F résiste aux huiles suivant DIN VDE 0281 partie 13 et HD 21.1351. La gaine extérieure est en PVC gris. – Repérage des conducteurs: Selon le document d’harmonisation HD 308, ces câbles de type A ont un conducteur vert/jaune, alors que le type B est sans conducteur vert.EXTRA SOUPLES H01N2 E ou D

La gaine extérieure est en polychloroprène ou un produit équivalent de couleur noire. Le rayon de courbure est le double du diamètre du câble.

SÉCURITÉ INCENDIE

Les câbles se distinguent selon l’application téléphonique (téléphonique, télémesure et télécommande) ou de puissance. Il génère une faible opacité des fumées en cas d’incendie. Sans halogène, il n’y a aucun dégagement de produits toxiques ni corrosifs. Les principales utilisations sont la sécurité incendie, la pose en atmosphères chaudes, la transmission de courants faibles.

Les chemins de câbles pour l’industrie

Il existe 5 types de chemins de câbles de base.

En échelle

Pour les charges lourdes à très lourdes, et pour les câbles à forte puissance. 
L’avantage principal est la grande capacité de câbles, offrant une protection solide des rails latéraux et du système. Divers matériaux déclinent cette solution, avec plusieurs finitions possibles. 
Ce système de cheminement dans l’industrie est généralement utilisé dans les applications avec des portées de support intermédiaires à longues, jusqu’à 6 mètres (indépendamment du poids). La ventilation est excellente, autant que la visibilité du câblage.

A fond solide

Ce cheminement fournit un support continu non ventilé pour les câbles délicats, avec une protection supplémentaire des câbles disponible en métal et en fibre de verre. Des plateaux métalliques à fond plein avec des couvercles métalliques solides sont également disponibles pour les câbles non homologués dans les zones à air ambiant. 
Le chemin de câbles à fond solide est généralement utilisé pour les applications électriques ou de télécommunication générant une chaleur minime, avec des portées de support courtes à intermédiaires.

Les goulottes/Les canalisations

Pour les charges moyennes à fortes. La protection est optimale contre la poussière et les projections d’eau. 
Ce système de cheminement dans l’industrie s’utilise surtout pour les courants faibles, que le matériaux soit métallique ou non métallique, en raison de la ventilation quasi inexistante. Il existe des possibilités de montage avec un couvercle antidérapant pour les piétons.

En tôle perforée ou dalle tôle

Pour les charges moyennes à fortes, pour une protection mécanique optimale, tout en limitant les perturbations électromagnétiques.

En fils métalliques

Pour les charges faibles à moyennes, donc aussi bien le cheminement des courants forts et faibles. L’avantage principal est une parfaite ventilation et la visibilité des câbles. La mise en œuvre est rapide. 
Ce chemin de câbles est recommandé pour les environnements sensibles à la poussière ou au développement bactérien.

Les configurations des chemins de câbles dans l’industrie

Des sections droites sont disponibles pour acheminer les câbles sur un plan horizontal ou vertical. Des raccords les acheminent dans différentes directions dans les plans horizontaux ou verticaux. Les raccords typiques comprennent les coudes, les tés, les croix et les contremarches. Ces ferrures sont disponibles dans différents rayons et angles de courbure.

Il convient de choisir votre chemin de câbles en fonction de la :

• tenue à la charge, et en tenant compte de la distance entre les supports
• tenue au choc
• continuité électrique
• mise à la terre
• compatibilité électromagnétique
• protection contre la corrosion
• tenue aux températures du biotope considéré
• du besoin de ventilation et de la présence ou de l’absence d’une aération naturelle

Dans votre choix du matériel de cheminement de l’énergie, tenez également compte de l’environnement du chantier et de l’installation :

Le cheminement de l’énergie à l’intérieur d’un bâtiment industriel

Les emplacements de support peuvent affecter la longueur et la résistance du système.

Attention, les installations industrielles sont parfois plus lourdes que dans le tertiaire.

Les zones de traitement de l’air ambiant peuvent affecter les types de câbles, le matériau ou le type de chemins de câbles, ainsi que le besoin potentiel de couvercles.

La sévérité de l’environnement oblige d’acheter des matériaux, des revêtements ou des finitions particulières.

Le cheminement de l’énergie à l’extérieur d’un bâtiment industriel

Les supports disponibles affectent les exigences de longueur et de résistance. Les exigences environnementales comprennent les charges, le gel, le vent, la neige et éventuellement les situations sismiques. 
Les exigences de corrosion affectent les choix des matériaux et des finitions. Pour illustrer, l’environnement marin et le front de mer apporte une agression plus forte en raison du sel, ce qui impose du matériel de catégorie C5 M.

Les emplacements dangereux classés affectent les types de câbles.

Ce qu’il faut retenir

Le façon générale, il faut retenir que le cheminement de l’énergie dans l’industrie doit être :

• Métallique en milieu agressif, marin, acide, sulfureux, alcalin halogéné, ainsi que pour les ambiances alimentaires. Un système coupe-feu doit être présent quand il existe une possible élévation de température ou de présence de mousses intumescentes. Ainsi la gamme EZ-Path de Legrand s’activent automatiquement en situation critique d’incendie. L’expansion des mousses assurent l’étanchéité complète aux flammes et aux fumées.

Pour choisir votre matériel électrique, vous devez tenir compte de la barrière acoustique, de la perméabilité à l’air (surtout dans les milieux industriels où un système d’extinction par gaz est utilisé).
• En PVC en milieu humide et salin, telle une installation portuaire ou offshore, une station d’épuration ou de pompage, etc. Ainsi que dans certains sites chimiques et parachimiques, agroalimentaires, et d’autres encore.
• En composite dans des sites chimiques, en bord de mer et offshore (pétrole, éolien), pour une centrale nucléaire, et toute installation extérieure en ambiance tropicale ou polluée.

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Mise à jour : Juillet 2024

Le cheminement de l’énergie dans l’industrie est un domaine en constante évolution, influencé par les avancées technologiques et les nouvelles réglementations. En 2024, plusieurs innovations et pratiques ont émergé pour optimiser l’efficacité énergétique et la sécurité des installations industrielles. 

Technologies de Cheminement de l’Énergie

Systèmes de Gestion de l’Énergie (EMS)

Les Systèmes de Gestion de l’Énergie (EMS) sont devenus indispensables pour les industries cherchant à optimiser leur consommation énergétique. En 2024, ces systèmes intègrent des algorithmes d’intelligence artificielle pour prévoir les besoins énergétiques et ajuster la distribution en temps réel. Les EMS modernes permettent également une intégration facile avec les réseaux électriques intelligents, facilitant ainsi la gestion de la demande et la réduction des coûts énergétiques.

Réseaux Électriques Intelligents

Les réseaux électriques intelligents, ou smart grids, continuent de transformer le paysage industriel. Ces réseaux utilisent des capteurs avancés et des technologies de communication pour surveiller et gérer la distribution d’énergie de manière plus efficace. En 2024, l’accent est mis sur l’interopérabilité et la cybersécurité, garantissant que les systèmes industriels peuvent communiquer de manière sécurisée et fiable avec les infrastructures énergétiques.

Énergies Renouvelables et Stockage

L’intégration des énergies renouvelables dans les processus industriels est une tendance majeure en 2024. Les panneaux solaires, les éoliennes et les systèmes de stockage d’énergie par batteries sont de plus en plus utilisés pour réduire la dépendance aux sources d’énergie traditionnelles. Les avancées dans les technologies de stockage, notamment les batteries à flux et les supercondensateurs, permettent de mieux gérer les fluctuations de production et de consommation d’énergie.

Normes et Réglementations

Normes de Sécurité Électrique

Les normes de sécurité électrique évoluent pour répondre aux nouveaux défis posés par les technologies émergentes. En 2024, les réglementations mettent l’accent sur la protection contre les cyberattaques et les risques liés à l’intégration de systèmes intelligents. Les industries doivent se conformer à des normes strictes pour garantir la sécurité des travailleurs et des installations, tout en assurant une continuité de service.

Réglementations Environnementales

Les réglementations environnementales jouent un rôle de plus en plus important dans le cheminement de l’énergie industrielle. En 2024, les industries sont tenues de réduire leurs émissions de gaz à effet de serre et d’adopter des pratiques durables. Les audits énergétiques et les certifications environnementales sont devenus des outils essentiels pour les entreprises souhaitant prouver leur engagement envers la durabilité.

Optimisation de l’Efficacité Énergétique

Maintenance Prédictive

La maintenance prédictive utilise des capteurs et des analyses de données pour anticiper les défaillances des équipements avant qu’elles ne surviennent. En 2024, cette approche est largement adoptée dans l’industrie pour minimiser les temps d’arrêt et optimiser l’efficacité énergétique. Les systèmes de maintenance prédictive permettent de surveiller en temps réel l’état des équipements et de planifier les interventions de manière proactive.

Automatisation et Robotique

L’automatisation et la robotique jouent un rôle clé dans l’optimisation de l’efficacité énergétique. Les robots industriels et les systèmes automatisés peuvent effectuer des tâches avec une précision et une rapidité accrues, réduisant ainsi la consommation d’énergie. En 2024, les technologies de l’Internet des Objets (IoT) et de l’intelligence artificielle sont intégrées pour améliorer encore davantage l’efficacité des processus industriels.

Cas Pratiques et Retours d’Expérience

Industrie Manufacturière

Dans l’industrie manufacturière, l’adoption de technologies de cheminement de l’énergie a permis des gains significatifs en termes d’efficacité et de coûts. Par exemple, une usine de production automobile a réussi à réduire sa consommation énergétique de 20 % en intégrant des systèmes de gestion de l’énergie et des panneaux solaires. Les retours d’expérience montrent que l’investissement initial est rapidement amorti grâce aux économies réalisées.

Industrie Chimique

L’industrie chimique, avec ses processus énergivores, bénéficie également des avancées technologiques. Une entreprise chimique a mis en place un réseau électrique intelligent pour optimiser la distribution d’énergie et réduire les pertes. En 2024, les résultats montrent une amélioration de 15 % de l’efficacité énergétique et une réduction significative des coûts opérationnels. Ces cas pratiques illustrent l’importance de l’innovation dans le cheminement de l’énergie industrielle.

Perspectives Futures

Technologies Émergentes

Les technologies émergentes, telles que l’hydrogène vert et les réseaux de microgrids, promettent de transformer encore davantage le cheminement de l’énergie industrielle. En 2024, les recherches se concentrent sur l’amélioration de l’efficacité et la réduction des coûts de production de l’hydrogène vert. Les microgrids, quant à eux, offrent une solution flexible et résiliente pour la gestion de l’énergie, particulièrement dans les zones éloignées ou les installations critiques.

Défis et Opportunités

Les défis liés à la cybersécurité, à la gestion des données et à l’intégration des nouvelles technologies restent des préoccupations majeures. Cependant, ces défis s’accompagnent d’opportunités pour les entreprises qui peuvent tirer parti des innovations pour améliorer leur compétitivité. En 2024, les collaborations entre les secteurs public et privé sont essentielles pour surmonter ces obstacles et promouvoir un cheminement de l’énergie plus efficace et durable.

Qu’est-ce qu’un Système de Gestion de l’Énergie (EMS) ?

Un Système de Gestion de l’Énergie (EMS) est une plateforme technologique qui permet de surveiller, contrôler et optimiser la consommation d’énergie dans une installation industrielle. Il utilise des algorithmes avancés pour prévoir les besoins énergétiques et ajuster la distribution en temps réel.

Comment les réseaux électriques intelligents améliorent-ils l’efficacité énergétique ?

Les réseaux électriques intelligents utilisent des capteurs et des technologies de communication pour surveiller et gérer la distribution d’énergie de manière plus efficace. Ils permettent une meilleure gestion de la demande, réduisent les pertes d’énergie et améliorent la fiabilité du réseau.

Quels sont les avantages de l’intégration des énergies renouvelables dans l’industrie ?

L’intégration des énergies renouvelables, comme les panneaux solaires et les éoliennes, permet de réduire la dépendance aux sources d’énergie fossiles, de diminuer les émissions de gaz à effet de serre et de réaliser des économies sur les coûts énergétiques à long terme.

Quelles sont les nouvelles normes de sécurité électrique en 2024 ?

En 2024, les normes de sécurité électrique mettent l’accent sur la protection contre les cyberattaques et les risques liés à l’intégration de systèmes intelligents. Les industries doivent se conformer à des réglementations strictes pour garantir la sécurité des travailleurs et des installations.

Comment la maintenance prédictive contribue-t-elle à l’efficacité énergétique ?

La maintenance prédictive utilise des capteurs et des analyses de données pour anticiper les défaillances des équipements avant qu’elles ne surviennent. Cela permet de minimiser les temps d’arrêt, d’optimiser l’efficacité énergétique et de prolonger la durée de vie des équipements.

Quels sont les défis liés à l’intégration des nouvelles technologies dans l’industrie ?

Les principaux défis incluent la cybersécurité, la gestion des données, l’interopérabilité des systèmes et les coûts d’investissement initiaux. Cependant, ces défis s’accompagnent d’opportunités pour améliorer la compétitivité et l’efficacité énergétique.

Qu’est-ce qu’un microgrid et quels sont ses avantages ?

Un microgrid est un réseau électrique local qui peut fonctionner de manière autonome ou en conjonction avec le réseau principal. Il offre une solution flexible et résiliente pour la gestion de l’énergie, particulièrement utile dans les zones éloignées ou les installations critiques.

Comment les audits énergétiques aident-ils les industries ?

Les audits énergétiques permettent d’identifier les inefficacités et les opportunités d’amélioration dans la consommation d’énergie. Ils fournissent des recommandations pour optimiser l’utilisation de l’énergie, réduire les coûts et se conformer aux réglementations environnementales.

Quels sont les avantages de l’automatisation et de la robotique dans l’industrie ?

L’automatisation et la robotique permettent d’effectuer des tâches avec une précision et une rapidité accrues, réduisant ainsi la consommation d’énergie et améliorant l’efficacité des processus industriels. Elles contribuent également à la réduction des erreurs et des coûts de main-d’œuvre.

Quelles sont les perspectives futures pour le cheminement de l’énergie industrielle ?

Les perspectives futures incluent l’adoption de technologies émergentes comme l’hydrogène vert et les microgrids, ainsi que la collaboration entre les secteurs public et privé pour surmonter les défis liés à la cybersécurité et à l’intégration des nouvelles technologies. Ces innovations promettent d’améliorer encore davantage l’efficacité et la durabilité des processus industriels.

> Harmony sur le site Schneider Electric