Notre propre outil de développement pour les systèmes de mise à la terre 4.0, les projets de protection contre la foudre et les surtensions

Notre propre outil de développement pour les systèmes de mise à la terre 4.0, les projets de protection contre la foudre et les surtensions

Aplicaciones Tecnológicas S.A. a développé un software aux fonctionnalités avancées pour la conception et l’analyse des systèmes de mise à la terre 4.0 et des systèmes de protection contre la foudre. Ce software est celui que nous utilisons dans le cadre de nos services experts pour les systèmes de mise à la terre 4.0 et les projets de protection contre la foudre et les surtensions. L’un de ses aspects les plus innovants est l’analyse de l’interaction combinée de la mise à la terre et de la protection contre les surtensions d’un bâtiment.

Notre centre de R&D, AT Research Center, canalise l’important investissement en R&D d’Aplicaciones Tecnológicas S.A. En plus du laboratoire le mieux équipé d’Europe, nous disposons d’un département dédié à la modélisation et à l’analyse. Ce département se consacre à l’obtention de modèles numériques et physiques, à la caractérisation multidimensionnelle, à l’analyse et à l’interprétation des données et au développement d’applications software multiplateforme.

Dans notre centre d’études, nous examinons les phénomènes physiques qui décrivent les interactions et les processus observés dans les laboratoires spécialisés et sur les champs d’essai dans des conditions naturelles. Ces études nous permettent d’établir des modèles numériques pour simuler le comportement des systèmes

Les modèles numériques constituent la base du développement de nos propres applications software multiplateformes que nous proposons dans le cadre de nos différents services Smart Earthing et Smart Lightning. Ainsi, nous transformons ce qui pourrait n’être qu’un produit en un service à valeur ajoutée pour les utilisateurs, en mettant à leur disposition l’expérience et les connaissances de notre équipe pluridisciplinaire d’experts.

Parmi les outils avancés que le département de modélisation et d’analyse a conçus, il y a un software pour la conception et l’analyse des systèmes de mise à la terre et des systèmes de protection contre la foudre. Ce software est en développement continu, incorporant des fonctionnalités de plus en plus avancées permettant de projeter visuellement et d’évaluer l’efficacité des installations.

Projets de mises à la terre 4.0 et projets de protection contre la foudre avec software avancé

Le service de projet de mise à la terre 4.0 utilise le software pour créer et analyser des conceptions basées sur les normes internationales et projetées pour obtenir la solution optimale. Sur la base des dimensions du sol, des données géoélectriques, de la résistance cible, etc., il permet de calculer la résistance de la prise de terre et de vérifier la conformité par rapport aux tensions de contact et de pas maximales admissibles.

À Aplicaciones Tecnológicas S.A., nous misons sur la numérisation, la connectivité, la science des données et l’intelligence artificielle. C’est pourquoi nous nous sommes spécialisés dans les projets de conception pour le monitoring des systèmes de mise à la terre grâce au Smart Earthing Monitoring System. En lien avec cette approche 4.0, le software détermine le nombre de capteurs aux points de contrôle sélectionnés qui sont nécessaires pour assurer le monitoring centralisé de l’installation de mise à la terre.

De plus, le software permet de réaliser des études plus complexes liées aux systèmes de protection contre la foudre (SPF) au sein du service de projets d’Aplicaciones Tecnológicas pour la protection contre la foudre et les surtensions :

Calcul du courant de court-circuit à la terre. Calcul approximatif du courant de court-circuit en partant de certaines données du système de puissance et du transformateur de l’installation où l’on souhaite concevoir le système de mise à la terre.

Analyse transitoire due à l’impact de la foudre. Évaluation du comportement du système de mise à la terre lorsqu’il est exposé à une pénétration de courant de foudre de n’importe quelle amplitude, avec un temps de montée et un temps de descente. Le software permet d’observer dans le temps la variation de potentiel à chaque nœud du système et le courant dissipé par chaque électrode. Cela permet de déterminer l’impédance transitoire du système et son efficacité face à ce type de courant. L’efficacité du système est une mesure de l’efficacité avec laquelle le système de mise à la terre dissipe le courant de foudre.

Analyse transitoire de court-circuit. Évaluation de la distribution du courant électrique lorsqu’un court-circuit à la terre se produit dans l’installation (monophasé, biphasé ou triphasé), permettant de déterminer dans le temps les tensions générées à chaque nœud du système de mise à la terre et les courants drainés par chaque électrode. Cette analyse permet de connaître les valeurs de tension et de courant dans les premiers instants du court-circuit, où ces paramètres atteignent des magnitudes extrêmement élevées.

Analyse en fréquence. Détermination de la variation de l’impédance transitoire et de l’efficacité du système pour une plage de fréquences spécifiée. La fréquence est l’un des paramètres ayant le plus d’impact sur le comportement transitoire des systèmes de mise à la terre.

Analyse de l’interaction entre les réseaux de terre. Détermination des tensions de pas et de contact le long et à travers les mailles impliquées. Lorsqu’il existe des mailles indépendantes (non connectées électriquement) mais proches les unes des autres, l’injection de courant dans l’une d’elles peut entraîner des surtensions dans les mailles voisines, pouvant dépasser les tensions, de pas et de contact, tolérables pour l’être humain.

Optimisation technique et économique du maillage de terre. Détermination d’un nouveau maillage basé sur un maillage réticulé uniforme, où la longueur du conducteur, la profondeur d’enfouissement et les mouvements de terre sont optimisés, en garantissant le respect des paramètres de résistance et des tensions de pas et de contact établis par les normes.

Conception et évaluation de la protection contre les surtensions avec son propre software

Cependant, l’un des aspects les plus novateurs du software concerne l’analyse de l’interaction combinée de la mise à la terre et de la protection contre les surtensions d’un bâtiment. L’efficacité de la protection contre les surtensions d’un bâtiment dépend dans une large mesure non seulement de la bonne sélection des parafoudres, mais aussi de leur bonne connexion au système de mise à la terre. En évaluant l’interaction de ces deux systèmes, il est possible de déterminer si les niveaux de surtension des équipements à protéger sont inférieurs à ce qu’ils sont censés supporter.

À partir des projets de mise à la terre et de protection externe et interne de l’édifice, le software crée un modèle complet du SPF (paratonnerres, conducteurs de descente et Dispositif de Protection contre les Surtensions) ainsi que de la prise de terre. Cela permet de déterminer si le système de protection contre la foudre fonctionne de manière adéquate, que ce soit pour un impact direct de la foudre sur le bâtiment ou en cas d’impact direct sur les lignes du réseau de puissance ou au sol à proximité de ce dernier. Le software génère des graphiques montrant le courant circulant dans les descentes, les potentiels générés dans tout le système de mise à la terre, ainsi que les potentiels entre phases, phase et neutre, et entre phases et câble de protection, aux bornes de l’équipement à protéger. Après l’analyse, il est déterminé si la protection est adéquate et, le cas échéant, des modifications nécessaires peuvent être proposées pour l’optimiser.

À Aplicaciones Tecnológicas S.A., nous développons des outils avancés que nous mettons à la disposition de nos clients par le biais de nos services Smart Earthing et Smart Lightning afin d’optimiser les systèmes de mise à la terre et les SPF en termes techniques et économiques. Si vous souhaitez obtenir de plus amples informations sur la modélisation et l’analyse réalisées au « AT Research Center », à partir desquelles sont développés des softwares de projection et de reconception, vous pouvez contacter notre équipe multidisciplinaire d’experts en cliquant sur le lien suivant.