Comment fonctionne un système d'alimentation en courant continu ?

Le courant continu (CC) possède deux électrodes, une positive et une négative. Le potentiel de l'électrode positive est élevé, tandis que celui de l'électrode négative est faible. Lorsque ces deux électrodes sont connectées à un circuit, une différence de potentiel constante est maintenue entre les deux extrémités du circuit, permettant ainsi à un courant électrique externe de circuler du pôle positif vers le pôle négatif. La différence de niveau d'eau seule ne suffit pas à assurer un débit constant ; cependant, grâce à une pompe qui refoule l'eau d'un point bas vers un point haut, une différence de niveau minimale est maintenue, assurant ainsi un débit constant.

Le système à courant continu (CC) est utilisé dans les centrales hydrauliques et thermiques ainsi que dans diverses sous-stations. Il se compose principalement de batteries, de chargeurs, de tableaux de distribution CC, d'armoires de distribution CC, d'appareils de surveillance de l'alimentation CC et de départs CC. Un vaste réseau d'alimentation CC distribué assure une alimentation sûre et fiable aux dispositifs de protection par relais, aux disjoncteurs, aux systèmes de signalisation, aux chargeurs CC, aux communications des systèmes d'alimentation sans coupure (UPS) et aux autres sous-systèmes.

Il existe deux principes de fonctionnement : l’un utilise le réseau électrique pour convertir le courant alternatif en courant continu ; l’autre utilise le courant continu.

CA vers CC

Lorsque la tension secteur est convertie à la tension nominale par l'intermédiaire de l'interrupteur d'entrée et que le transformateur est mis sous tension, elle entre dans le circuit de pré-stabilisation. Ce circuit effectue une première régulation de la tension de sortie souhaitée, réduisant ainsi la puissance nécessaire à la régulation. La chute de tension entre l'entrée et la sortie du tube régulateur permet de diminuer sa consommation et d'améliorer le rendement de l'alimentation CC. Après passage à travers l'alimentation pré-régulée et le filtre, la tension obtenue est stable et le courant continu, présentant une ondulation relativement faible, traverse le tube régulateur de puissance. Ce dernier, contrôlé par le circuit de commande, ajuste la tension avec précision et rapidité, garantissant ainsi une régulation conforme aux normes. Après filtrage par le filtre 2, la puissance CC de sortie souhaitée est obtenue. Pour déterminer la valeur de tension ou de courant de sortie voulue, il est nécessaire d'échantillonner et de mesurer les valeurs de tension et de courant de sortie. Le signal est ensuite transmis au circuit de contrôle/protection, qui compare et analyse les valeurs de tension et de courant de sortie détectées avec les valeurs définies par le circuit de réglage de tension/courant. Ce dernier pilote ensuite le prérégulateur et le tube de réglage de puissance. L'alimentation CC stabilisée peut ainsi fournir les valeurs de tension et de courant programmées. Simultanément, si le circuit de contrôle/protection détecte des valeurs anormales de tension ou de courant, le circuit de protection s'active et met l'alimentation CC en sécurité.

Alimentation CC

Les deux lignes d'arrivée CA fournissent un courant alternatif (ou une seule ligne d'arrivée CA) via le dispositif de commutation pour alimenter chaque module de charge. Le module de charge convertit le courant alternatif triphasé d'entrée en courant continu, charge la batterie et alimente simultanément la barre omnibus de fermeture. Cette dernière alimente la barre omnibus de commande via un convertisseur abaisseur de tension (certaines conceptions ne nécessitent pas de convertisseur abaisseur).

Alimentation CC

Chaque unité de surveillance du système est gérée et contrôlée par l'unité de surveillance principale. Les informations collectées par chaque unité sont transmises à l'unité principale pour une gestion unifiée via la ligne de communication RS485. L'unité principale affiche diverses informations du système et permet à l'utilisateur de les consulter et d'accéder aux quatre fonctions de contrôle à distance directement sur son écran tactile ou par boutons. Les informations système sont également accessibles via l'interface de communication de l'ordinateur hôte sur l'unité principale. Ce système de surveillance à distance comprend, outre l'unité de mesure de base, des unités fonctionnelles supplémentaires telles que la surveillance de l'isolation, l'inspection des batteries et la surveillance des valeurs de commutation, permettant ainsi une surveillance complète du système CC.