Fabrication et installation d’une armoire électrique de télégestion

La prestation comprend les études d’exécution, la fabrication et le câblage de la nouvelle armoire, sa dépose et sa pose, les raccordements aux équipements existants, les essais et la mise en service. La station reste en exploitation pendant les travaux ; les interventions et le basculement doivent limiter les interruptions de production et être coordonnés avec l’exploitant.

Études et conception électrique

Avant commande et fabrication, le titulaire effectue les relevés de cotes, de borniers et de circuits, établit les schémas et plans d’implantation, la note de calcul électrique et la note de compatibilité avec les moteurs et l’installation existante. Les documents et fiches techniques sont soumis au visa avant toute commande ou fabrication. La note de calcul traite notamment les courants de court-circuit des sources normale et de secours, le bilan de puissance, la sélectivité, les harmoniques et l’échauffement.

L’installation existante est alimentée en 400 V triphasé + neutre, 50 Hz, sous régime TT ; l’arrivée est calibrée à 100 A et le poste de transformation est de 400 kVA. La source de secours est un groupe électrogène mobile fourni par le SERPN, de 315 kVA, 400 V triphasé, à alternateur PMG (ou performances équivalentes de maintien du courant de court-circuit). Le titulaire justifie le déclenchement des protections en mode groupe, y compris pour les courants de défaut minimaux. Il prend en compte les variateurs et prévoit les moyens de limitation des harmoniques : le THDi indiqué est de l’ordre de 15 à 33 % selon l’équipement et le THDu au jeu de barres ne doit pas dépasser 5 % sur source normale ; cette limite n’est pas garantie sur groupe électrogène.

La fourniture respecte notamment les normes NF EN 61439-1/-2, NF C 15-100, NF EN 60204-1, NF EN 60529 et NF EN 62262, NF EN 61000, NF EN 61800-3/-5-1, NF C 15-443 et série 61643, ainsi que NF C 18-510, dans leur dernière édition en vigueur à la remise des offres.

Armoire, puissance et auxiliaires

L’armoire est métallique, au sol, sur socle adapté aux entrées de câbles, à deux battants et de teinte RAL 7035. Elle respecte les contraintes d’accès de la porte de la station (2 200 × 1 200 mm) et l’encombrement de l’armoire existante (2 000 × 1 000 mm, un battant). Pour un local peu humide, l’indice minimal est IP55 et IK08. Sont prévus : presse-étoupes en partie basse, plastrons de protection, portes avec serrure, éclairage commandé par contact de porte, chauffage anticondensation et ventilation filtrée avec thermostats, tablette rabattable, ainsi qu’une prise 230 V à l’intérieur et une en façade ou sur le côté droit. Les zones puissance, commande et télégestion sont clairement séparées ; câbles et borniers sont repérés, les circuits de puissance séparés physiquement des circuits BT/TBT et au moins 20 % d’espace et de goulotte sont réservés aux extensions.

L’arrivée comprend un inverseur de source cadenassable à coupure, à verrouillage mécanique empêchant le couplage des sources, avec positions Secteur / 0 / Groupe électrogène, calibré pour 100 A. La position « sur groupe électrogène » est reportée en télégestion. La distribution comporte une protection différentielle générale de 300 mA, des protections divisionnaires, un jeu de barres et un parafoudre de tête coordonné au régime TT.

Deux départs moteurs PPE1 et PPE2 alimentent les deux pompes de reprise de 37 kW chacune, chacune par un variateur de fréquence. Les démarrages et arrêts sont progressifs ; aucun bypass ni démarrage direct sur le réseau n’est prévu. Les moteurs asynchrones existants sont raccordés et réglés à la mise en service, avec compatibilité prévue pour un remplacement futur par des moteurs synchrones à aimants permanents. Chaque moteur reçoit 10 m de câble blindé avec reprise du blindage à 360° ; aucun filtre du/dt ou sinus n’est nécessaire à cette longueur. Les variateurs, avec filtre CEM et self de ligne, intègrent les protections contre surcharge, sous-charge/sous-intensité, surintensité, court-circuit, perte ou déséquilibre de phase, sous-tension, surtension et surchauffe. Leur dissipation thermique est prise en compte dans le dimensionnement de l’armoire. Les deux pompes ne fonctionnent pas en parallèle ; leur permutation est gérée par le poste local. Les interfaces de dialogue des variateurs sont déportées en façade.

Les départs auxiliaires incluent la pompe de prélèvement 400 V pour la mesure de turbidité, trois électrovannes de chloration CLO2 en 24 VCC (générale, PPE1 et PPE2), le chauffage, l’éclairage intérieur et extérieur, les prises et les alimentations des capteurs et analyseurs (turbidité, chlore, pression et niveau). Un départ 16 A courbe C est prévu pour le coffret de télésurveillance. La commande est alimentée en 24 V ; des alimentations secourues sont prévues pour la télégestion et le routeur GSM. Des parafoudres protègent les lignes de signaux de niveau captage et de pression refoulement.

Télégestion, automatismes et signalisation

Le poste local imposé, sans équivalent pour garantir l’interopérabilité, est un LACROIX SOFREL S4W version Large. Le SERPN fournit et paramètre le S4W, assure l’intégration TOPKAPI et fournit le modem 4G ; le titulaire réalise le câblage et le raccordement des entrées/sorties, livre une installation repérée et testée prête au paramétrage, et raccorde les E/S de réserve sur borniers. Il n’est pas prévu d’IHM de supervision en façade ni de centrale de mesure. Deux emplacements de modules d’extension sont réservés.

Le bilan prévoit 48 entrées logiques (16 sur l’unité de base et 32 sur deux modules), 12 entrées analogiques (4 sur l’unité de base et 8 sur un module), 12 sorties logiques (4 sur l’unité de base et 8 sur un module), 8 sorties analogiques pour les recopiages de niveau, pression, débit et consignes variateurs, ainsi qu’une carte RS485 et une carte Ethernet. Le poste communique en GSM/4G ; les deux antennes sont installées sur le dessus de l’armoire et leurs câbles coaxiaux passent par des presse-étoupes sur le côté droit. L’armoire comprend une borne RJ45 et un hub à 8 connecteurs, ainsi qu’un répartiteur Modbus de 10 connecteurs RJ45 et un bornier à vis, avec borne RJ45. Une commande permet le redémarrage du modem par coupure de son alimentation.

Le poste local et les fonctions vitales de télégestion sont secourus en 24 VDC avec batterie ; le routeur GSM dispose d’une alimentation 12 V et d’une batterie indépendante. L’état des batteries est remonté au poste de télégestion.

En mode normal, le retour secteur est temporisé de 3 minutes ; les pompes sont commandées et permutées par le S4W, sans marche parallèle et à 50 Hz. Une éventuelle régulation ultérieure utilise une consigne du S4W par signal analogique 4–20 mA. Le dialogue avec les variateurs se fait en Modbus TCP/IP. L’arrêt sur seuil de turbidité n’est pas automaintenu et la reprise après retour à la normale est temporisée de 30 minutes ; l’arrêt sur manque d’eau captage n’est pas automaintenu et sa reprise est temporisée de 1 heure. L’intrusion captage provoque un arrêt automaintenu, acquittable au bouton ou à distance. Un défaut variateur entraîne l’arrêt en roue libre. Les électrovannes de chloration sont asservies à la marche des pompes et s’ouvrent après 10 secondes de retour de marche. La pompe de prélèvement fonctionne en continu, sous asservissement du manque d’eau captage ; après arrêt par sélecteur ou défaut, sa reprise est temporisée de 3 minutes.

Le mode dégradé conserve les asservissements et mises en sécurité. Il bascule sur défaut du poste (chien de garde/Wdg) ou sélecteur Normal/Secours ; en secours du S4W, une horloge électromécanique commande les pompes et les variateurs reçoivent leur valeur de repli par contact sec. La redondance des deux ensembles pompe/variateur couvre la défaillance d’un variateur, avec 3 minutes entre deux mises en marche. Le mode dégradé est signalé en façade.

La façade comporte, pour chacune des deux pompes, des voyants marche/défaut et un sélecteur Auto/Arrêt/Manuel ; les trois électrovannes disposent également chacune de voyants ouverte/défaut et d’un sélecteur Auto/Arrêt/Manuel. S’y ajoutent les commandes et voyants de la pompe de prélèvement, la présence de tension triphasée, le manque d’eau et le mode dégradé, l’horloge de secours, les sélecteurs Heures creuses, Mode lavage et Mode dégradé, le réarmement général incluant les variateurs, le test lampes et le sélecteur Intervention avec voyant orange. Des compteurs horaires sont prévus pour la pompe de prélèvement et les trois électrovannes de chloration. Des afficheurs indiquent les niveaux, la pression de refoulement et le débit des pompes (un afficheur commun aux deux pompes).

Dépose, essais et livrables

Le titulaire consigne et dépose l’armoire existante, l’évacue et la recycle ; le poste SOFREL S550 existant est remis au SERPN. Il transporte et pose la nouvelle armoire sur socle, raccorde puissance et E/S aux moteurs, capteurs, analyseurs et électrovannes existants, et remplace les câbles d’alimentation des deux moteurs de pompes de reprise.

Les essais individuels en atelier portent sur la continuité du circuit de protection, l’isolement, le câblage, les serrages et le fonctionnement des circuits de commande. La réception en usine (FAT), en présence du maître d’ouvrage, simule les E/S et vérifie l’armoire, les reports de défauts, la façade et l’interface de télégestion ; son procès-verbal conditionne la livraison sur site. Après pose et raccordement, les essais sur site (SAT) vérifient notamment les pompes, la permutation, le mode dégradé, la chloration, les mesures et les remontées de télégestion. La mise en service et le basculement sont coordonnés avec l’exploitant et le paramétrage du S4W est réalisé par le maître d’ouvrage. Le titulaire remet le dossier des ouvrages exécutés (DOE).

Pour les prestations complémentaires prévues au détail quantitatif estimatif, les quantités sont prévisionnelles : 20 m de câble de puissance 1,5 mm² U-1000 R2V, 20 m de câble 2,5 mm² U-1000 R2V, 20 m de câble de commande/signal blindé 1 mm², 5 relais électromécaniques, 3 relais électroniques, 1 départ moteur supplémentaire hors variateur, 2 départs auxiliaires protégés, 5 boutons/sélecteurs/voyants, 5 points d’E/S TOR, 2 points d’E/S analogiques 4–20 mA avec parafoudre et 8 heures de technicien sur site. Ces quantités ne sont pas garanties ; seules les prestations effectivement exécutées sont rémunérées.