Alimentation du système ULP - ULP System Guide

Systèmes de distribution d'alimentation

Le système de distribution de l'alimentation peut être installé selon différentes topologies :

Topologie en étoile :

Dans une colonne, il est recommandé d'utiliser un système de distribution de l'alimentation en étoile pour réduire les perturbations CEM dues à l'impédance commune.
Topologie en boucle de chaînage :

Le système d'alimentation en boucle de chaînage permet la continuité de service : la déconnexion d'un équipement n'affecte pas les autres et la baisse d'impédance et de tension communes sur les équipements est limitée.

Système d'alimentation en étoile

Le schéma suivant illustre la conception d'un système de distribution de l'alimentation (CC ou CA) en étoile. Dans cette configuration, l'impédance commune se limite à la liaison entre l'alimentation principale et la distribution aux bornes. Elle est donc réduite au minimum. Plus le câblage (C) est court, plus l'impédance commune est faible.

Le câblage de chaque appareil doit s'effectuer avec des câbles à paire torsadée pour éviter les boucles et les émissions rayonnées.

A	Alimentation électrique
B	0 V connection of power supply
C	Câble entre l'alimentation et la distribution aux bornes
D	Distribution aux bornes
E	Appareil (D1-Dn)

Système d'alimentation en boucle de chaînage

Les équipements du système sont connectés en boucle de chaînage, le premier et le dernier étant raccordés directement à la source d'alimentation.

Les câbles entre la boucle de chaînage et la boucle de reconnexion de l'alimentation doivent être proches pour éviter une boucle de courant et l'apparition de perturbations CEM.

Le schéma suivant illustre la conception d'un système d'alimentation en boucle de chaînage dans une seule colonne. Dans cette configuration, un câblage supplémentaire est nécessaire pour fermer la chaîne.

A	Alimentation électrique
B	0 V connection of power supply
C	Appareil (D1-Dn)
D	D Dernier appareil connecté à l'alimentation sur la ligne

Câblage fermant la chaîne

Distribution de l'alimentation dans un système à plusieurs colonnes

Dans un système de distribution de l'alimentation comprenant plusieurs colonnes, il est possible d'alimenter trois ou quatre appareils par ligne si la consommation de courant est faible (inférieure à 500 mA) et que la longueur totale est inférieure à 5 m (16,4 ft).

Le schéma suivant illustre la distribution de l'alimentation dans un système global comportant plusieurs colonnes :

Les appareils (D1-Dn) sont connectés en étoile pour réduire l'impédance commune.
Les colonnes (C1-Cn) sont connectées en boucle de chaînage avec un câblage en boucle supplémentaire visant à minimiser la chute de tension, réduire l'impédance commune et assurer la continuité de service.

	Colonnes connectées selon la topologie de boucle de chaînage avec câbles de reconnexion à l'alimentation à proximité de la boucle
	Appareils connectés selon la topologie en étoile

Consommation des modules ULP

Pour limiter les chutes de tension sur les cordons ULP, la consommation de chaque port ULP RJ45 est limitée à 300 mA.

Le tableau suivant indique la consommation des modules ULP.

Module	Consommation typique (24 Vcc à 20 °C / 68 °F)	Consommation maximum (19,2 Vcc à 60 °C / 140 °F)
Interface Ethernet IFE pour un disjoncteur	100 mA	140 mA
Serveur de tableau Ethernet IFE	100 mA	140 mA
Interface Ethernet intégrée EIFE pour un disjoncteur débrochable MasterPacT MTZ	115 mA	180 mA
Interface Modbus-SL IFM pour un disjoncteur	21 mA	30 mA
Module d'application d'entrée/sortie IO pour un disjoncteur	100 mA	130 mA
Module d'affichage en face avant FDM121 pour un disjoncteur	21 mA	30 mA
Unité de contrôle MicroLogic X pour disjoncteur MasterPacT MTZ (alimentation par module à port ULP)	200 mA	335 mA
Déclencheur MicroLogic 5, 6 ou 7 pour disjoncteurs ComPacT NSX et PowerPacT à châssis H, J et L	30 mA	55 mA
Module BSCM Modbus SL/ULP pour disjoncteurs ComPacT NSX et PowerPacT à châssis H, J et L	30 mA	45 mA
Concentrateur Modbus SL pour disjoncteurs ComPacT NSX et PowerPacT à châssis H, J et L	3 mA	5 mA
Module de contrôle d'état de disjoncteur BSCM pour disjoncteurs ComPacT NSX et PowerPacT à châssis H, J et L	9 mA	15 mA
Déclencheurs MicroLogic pour disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS et PowerPacT P et R	100 mA	100 mA
Module de communication de disjoncteur BCM ULP pour disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS et PowerPacT P et R	40 mA	65 mA
Service Interface	0 mA (Service Interface dispose de sa propre alimentation)	0 mA (Service Interface dispose de sa propre alimentation)
Interface de maintenance USB	0 mA (l'interface de maintenance USB dispose de sa propre alimentation)	0 mA (l'interface de maintenance USB dispose de sa propre alimentation)

Caractéristiques de l'alimentation

AVIS
PERTE DE LA DOUBLE ISOLATION Alimentez l'unité de contrôle MicroLogic X avec une alimentation 24 Vcc à très basse tension de sécurité (TBTS), raccordée via le module à port ULP ou via le bornier pour alimentation externe (F1- F2+). Respectez bien la polarité. Ne raccordez pas d’appareils sans double isolation à l’alimentation TBTS 24 Vcc utilisée pour alimenter l’unité de contrôle MicroLogic X. Par exemple, n'utilisez pas la même alimentation TBTS 24 Vcc pour alimenter une unité de contrôle MicroLogic X pour disjoncteurs MasterPacT MTZ et un déclencheur MicroLogic A/E/P/H pour disjoncteurs MasterPacT NT/NW. Le non-respect de ces instructions ne confère au système qu'une isolation simple.

AVIS

PERTE DE LA DOUBLE ISOLATION

Alimentez l'unité de contrôle MicroLogic X avec une alimentation 24 Vcc à très basse tension de sécurité (TBTS), raccordée via le module à port ULP ou via le bornier pour alimentation externe (F1- F2+). Respectez bien la polarité.
Ne raccordez pas d’appareils sans double isolation à l’alimentation TBTS 24 Vcc utilisée pour alimenter l’unité de contrôle MicroLogic X. Par exemple, n'utilisez pas la même alimentation TBTS 24 Vcc pour alimenter une unité de contrôle MicroLogic X pour disjoncteurs MasterPacT MTZ et un déclencheur MicroLogic A/E/P/H pour disjoncteurs MasterPacT NT/NW.

Le non-respect de ces instructions ne confère au système qu'une isolation simple.

Les alimentations 24 Vcc du système ULP doivent être de type TBTS pour assurer la coordination de l’isolation (IEC 60664-1 et IEC 61204-7) et distribuer une TBTS sur toute la longueur des raccordements ULP. L'alimentation 24 Vcc doit être raccordée au niveau de l'extrémité primaire à une zone de distribution de basse tension dont la catégorie de surtension est égale ou inférieure à celle de l'alimentation 24 Vcc :

Les alimentations de catégorie de surtension IV peuvent être raccordées directement au système de barre de bus d'un tableau de distribution BT principal.

Les alimentations AD Schneider Electric relèvent de la catégorie de surtension IV.
Les alimentations de catégorie de surtension inférieure à IV ne peuvent pas être raccordées directement au système de barre de bus d'un tableau de distribution BT principal. Il faut au minimum un transformateur d'isolation de circuit entre la barre de bus d'un tableau principal de distribution BT et un circuit de contrôle pouvant être raccordé au segment primaire de l'alimentation 24 Vcc.

Les alimentations Schneider Electric Phaseo ABL8 relèvent de la catégorie de surtension II, comme la plupart des alimentations standard.

Les alimentations TBTS 24 Vcc du système ULP permettent d'alimenter d'autres appareils, à condition qu'ils disposent d'une isolation double ou renforcée pour préserver le caractère TBTS de l'alimentation. Ces appareils ne doivent raccorder ni la borne 0 V ni la borne 24 Vcc à la terre locale de la machine ou à la terre de protection.

Raccordement de la borne 0 V

La borne 0 V de l'alimentation peut être raccordée à la terre locale ou être flottante. Le tableau suivant présente les cas d'utilisation et leurs recommandations.

Raccordement de la borne 0 V	Exigences	Recommandations
Borne 0 V raccordée à la terre	Système de mise à la terre TN-S Terre maillée Les appareils sont alimentés par la même source. L'alimentation est installée dans le même équipement électrique que les appareils. Une ou plusieurs connexions de 0 V à la terre : Le 0 V des appareils n'est pas relié à la terre dans l'installation comprenant l'alimentation et les appareils.	Vérifiez que la tension en mode commun entre la phase et la terre n'est pas supérieure à 7 Vca. Sinon, ajoutez une alimentation pour réduire la charge.
Borne 0 V flottante	Si une au moins des conditions pour le raccordement de la borne 0 V à la terre n'est pas remplie, la borne 0 V de l'alimentation doit rester flottante.	Il est recommandé d’utiliser un dispositif de surveillance de l’isolation (Vigilohm IM20, par exemple) pour détecter le premier défaut phase-terre et améliorer la continuité de service.

Caractéristiques nominales de l'alimentation

Les règles concernant les caractéristiques nominales de l'alimentation sont les suivantes :

Pour concevoir l'alimentation dédiée aux modules de communication, vérifiez le courant de court-circuit maximum (Icc). Il ne doit pas dépasser 20 A, soit le courant de court-circuit maximum que les modules ULP peuvent supporter. Par exemple, l'Icc de l'alimentation ABL8 est limité à 14 A pour un courant nominal de 10 A.
La valeur nominale de la tension d'alimentation 24 Vcc pour le module ULP le plus éloigné doit être 24 Vcc +/-10 % (21,6 à 26,4 Vcc).

Pour respecter cette plage à l'extrémité d'un câble Modbus de distribution d'alimentation, la tension de sortie de l'alimentation 24 Vcc doit être régulée à la valeur suivante :
- +/-3 % (23,3-24,7 Vcc) pour les alimentations ABL8.
- +/-5 % (22,8-25,2 Vcc) pour les alimentations AD.

Alimentations 24 Vcc recommandées

Les alimentations 24 Vcc recommandées sont les suivantes :

Alimentations Schneider Electric Phaseo ABL8 (3 à 10 A, catégorie de surtension II), recommandées pour les installations de grande taille.
Alimentations Schneider Electric AD (1 A, catégorie de surtension IV), recommandées dans les cas suivants :
- Installation comprenant un faible nombre d'IMU.
- En tant qu'alimentation des déclencheurs MicroLogic dans les disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS ou PowerPacT P et R.

Caractéristique	Alimentation Phaseo ABL8	Alimentation AD
Illustration
Catégorie de surtension	Catégorie II selon IEC 60947-1	Catégorie IV selon IEC 62477-1 (modèle Vca) Catégorie III selon IEC 62477-1 (modèle Vcc) Catégorie III selon UL 61010-1
Tension d'alimentation d'entrée CA	110-120 Vca 200-500 Vca	110-130 Vca 200-240 Vca
Tension d'alimentation d'entrée CC	–	24-30 Vcc 48-60 Vcc 100-125 Vcc
Tenue diélectrique	Entrée/sortie : 4 kV eff durant 1 minute Entrée/terre : 3 kV eff durant 1 minute Sortie/terre : 0,5 kV eff durant 1 minute	Entrée/sortie : 3 kV eff durant 1 minute (modèles 110-130 Vca et 200-240 Vca) 3 kV eff durant 1 minute (modèle 110-125 Vcc) 2 kV eff durant 1 minute (modèles 24-30 Vcc et 48-60 Vcc) Entrée/terre : 3 kV eff durant 1 minute Sortie/terre : 1,5 kV eff durant 1 minute
Température	50 °C (122 °F) 60 °C (140 °F) avec 80 % de la charge nominale maximum	70 °C (158 °F)
Courant de sortie	Limité à 10 A	1 A
Ondulation	200 mV crête à crête	200 mV crête à crête
Réglage de tension de sortie pour compensation de perte sur ligne	24-28,8 Vcc	22,8-25,2 Vcc

NOTE: Installez un transformateur de contrôle / d'isolement pour les applications nécessitant une catégorie de surtension III et un limitateur de tension pour la catégorie de surtension IV.

Références des alimentations

Alimentation	Calibre	Tension d'entrée/sortie	Référence
Alimentation Schneider Electric AD Catégorie de surtension primaire IV Température : -25 °C à +70 °C (-13 ºF à +158 °F)	1 A	24/30 Vcc - 24 Vcc	LV454440
		48/60 Vcc - 24 Vcc	LV454441
		100/125 Vcc - 24 Vcc	LV454442
		110/130 Vca - 24 Vcc	LV454443
		200/240 Vca - 24 Vcc	LV454444
Alimentation Schneider Electric Phaseo ABL8 Catégorie de surtension primaire II Température : 0-60 °C (0-140 °F) (déclassement à 80 % du courant au-delà de 50 °C (122 ºF))	3 A	100/500 Vca - 24 Vcc	ABL8RPS24030
	5 A	100/500 Vca - 24 Vcc	ABL8RPS24050
	10 A	100/500 Vca - 24 Vcc	ABL8RPS24100

NOTE: Exemple d'autres alimentations conformes : bloc d'alimentation Phoenix Contact TRIO POWER, TRIO-PS-2G/1AC/24DC/10/B+D (référence 2903145).

Règles de raccordement de l'alimentation 24 Vcc

Pour réduire les interférences électromagnétiques, suivez ces règles :

Les fils d'entrée et de sortie de l'alimentation 24 V CC doivent être physiquement séparés, autant que possible.
Les fils de sortie de l'alimentation 24 V CC doivent être torsadés ensemble.
Les fils de sortie de l'alimentation 24 V CC, les câbles de communication ou les câbles de ligne avec dispositif de protection contre les surtensions (SPD) doivent être disposés perpendiculairement aux câbles d'alimentation.
Les câbles d'alimentation 24 V CC doivent être coupés à la bonne longueur et placés contre le châssis métallique de l'armoire reliée à la terre. Les longueurs de câble excédentaires ne doivent pas être enroulées.
Les câbles d'alimentation 24 V CC doivent toujours être plaqués contre le châssis métallique des colonnes relié à la terre pour éviter les boucles à la terre.
Pour poser un câble sensible, suivez les coins intérieurs de l'armoire en tenant compte du rayon de courbure du câble.

Caractéristiques des câbles d'alimentation 24 Vcc

Règles applicables à une installation standard de l'alimentation 24 Vcc dans le système ULP :

Connectez l'alimentation à un câble utilisant 1 paire torsadée.
La distance minimum entre le câble d'alimentation et les autres signaux de l'installation est définie comme suit :
- Distance entre les circuits d'alimentation et de contrôle = 100 mm (3,9 in)
- Distance entre le circuit d'alimentation et les câbles 24 V CC ou de communication = 200 mm (7,9 in)
- Distance entre le circuit de contrôle et les câbles 24 V CC ou de communication = 100 mm (3,9 in)

Pour limiter les interférences électromagnétiques, appliquez en outre les règles d'installation suivantes :

Raccordez l'alimentation à un câble blindé à 1 paire torsadée.
Le blindage de ce câble doit être relié à des raccords CEM.
Les raccords en laiton doivent avoir un diamètre adapté au type de câble et des fixations compatibles avec l'installation, vis ou rail DIN par exemple (raccords laiton EMClip^® SKHZ de Indu-Sol).

Equilibre de charge de l'alimentation 24 Vcc

La puissance nominale de l'alimentation dépend de l'équilibre des charges, lequel est déterminé par la consommation des appareils présents dans l'IMU. Procédez comme suit pour vérifier que l'alimentation nominale est correcte :

Etape	Action
1	Calculez l'équilibre des charges de l'alimentation en tenant compte de la consommation des modules ULP. Voir la section Consommation des modules ULP.
2	Mesurez la tension sur le dernier appareil connecté à l'alimentation de la ligne.
3	Vérifiez que cette mesure est compatible avec la tolérance de l'appareil.
4	En cas de chute de tension, appliquez l'une des mesures suivantes : Utilisez un câble d'alimentation de plus grande section. Réalisez une boucle vers l'alimentation à partir de la dernière colonne (dans une architecture en chaînage de boucle) ou à partir du dernier appareil de l'équipement électrique.

Mode d'alimentation 24 Vcc

AVIS
RISQUE D'ENDOMMAGEMENT DE L'EQUIPEMENT Utilisez la même alimentation TBTS 24 Vcc AD ou Phaseo ABL8 pour tous les modules ULP d'une IMU. Le non-respect de ces instructions peut provoquer des dommages matériels.

La même alimentation TBTS 24 Vcc peut être utilisée pour alimenter plusieurs IMU, en fonction des exigences globales d'alimentation du système.
Utilisez une alimentation 24 Vcc distincte pour les déclencheurs voltmétriques MN/MX/XF ou le motoréducteur MCH.

Module	Mode d'alimentation
Interface Ethernet IFE pour un disjoncteur	Doit être raccordé à une alimentation 24 Vcc et ne peut pas être alimenté via son port ULP.
Serveur de tableau Ethernet IFE	Doit être raccordé à une alimentation 24 Vcc et ne peut pas être alimenté via son port ULP.
Interface Modbus-SL IFM pour un disjoncteur	Doit être raccordé à une alimentation 24 Vcc ⁽¹⁾ et ne peut pas être alimenté via son port ULP.
Module d'application d'entrée/sortie IO pour un disjoncteur	Doit être raccordé à une alimentation 24 Vcc et ne peut pas être alimenté via son port ULP s'il n'est pas alimenté par le concentrateur Modbus SL.
Module à port ULP pour disjoncteurs MasterPacT MTZ	Doit être raccordé à une alimentation 24 Vcc et ne peut pas être alimenté via son port ULP.
Unité de contrôle MicroLogic X pour disjoncteurs MasterPacT MTZ	Alimenté par le module à port ULP.
Interface Ethernet intégrée EIFE pour un disjoncteur débrochable MasterPacT MTZ	Alimenté par le module à port ULP.
Module d'affichage en face avant FDM121 pour un disjoncteur	Doit être raccordé à une alimentation s'il est seul ou s'il ne se trouve pas en bout de ligne ULP. Alimenté par les autres modules ULP via le cordon ULP s'il se trouve au bout de la ligne ULP.
Déclencheur MicroLogic 5, 6 ou 7 pour disjoncteurs ComPacT NSX ou PowerPacT à châssis H, J et L	Alimenté par les autres modules ULP via le cordon ULP.
Concentrateur Modbus SL	Doit être raccordé à une alimentation 24 Vcc⁽¹⁾.
Module BSCM Modbus SL/ULP pour disjoncteurs ComPacT NSX ou PowerPacT à châssis H, J et L	Alimenté par les autres modules ULP via le cordon ULP si le module BSCM Modbus SL/ULP est en mode ULP seul. Alimenté par le concentrateur Modbus SL si le module BSCM Modbus SL/ULP est en mode Modbus SL seul ou en mode Modbus SL et ULP.
Module de contrôle d'état de disjoncteur BSCM pour disjoncteurs ComPacT NSX ou PowerPacT à châssis H, J et L	Alimenté par les autres modules ULP via le cordon ULP.
Déclencheur MicroLogic pour disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS et PowerPacT P et R	Nécessite une alimentation AD dédiée.
Module de communication de disjoncteur BCM ULP pour disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS et PowerPacT P et R	Alimenté par les autres modules ULP via le cordon ULP.
(1) Le raccordement d'une interface IFM ou d'un concentrateur Modbus SL à l'alimentation 24 Vcc dépend de l'assemblage : Si l'interface IFM ou le concentrateur Modbus SL est empilé(e) sur un serveur IFE, seul le serveur IFE doit être alimenté par une source 24 Vcc. Si les interfaces IFM ou les concentrateurs Modbus SL sont empilé(e)s sans serveur IFE, une seule interface IFM ou un seul concentrateur Modbus SL doit être alimenté(e) par une source 24 Vcc. Une seule interface IFM ou un seul concentrateur Modbus SL doit être alimenté(e) par une source 24 Vcc.

Alimentation 24 Vcc pour concentrateur Modbus SL

Si le concentrateur Modbus SL est empilé sur le serveur de tableau IFE Ethernet, le concentrateur Modbus SL, le module BSCM Modbus SL/ULP, le déclencheur MicroLogic 5, 6 ou 7 et les modules ULP (module IO, afficheur FDM121) sont alimentés par le serveur de tableau IFE Ethernet.
Si le concentrateur Modbus SL est seul (non empilé sur un serveur de tableau IFE Ethernet, une interface IFM ou un concentrateur Modbus SL), le concentrateur Modbus SL doit être alimenté par une source 24 Vcc, et le module BSCM Modbus SL/ULP, le déclencheur MicroLogic 5, 6 ou 7 et les modules ULP (module IO, afficheur FDM121) sont alimentés par le concentrateur Modbus SL.

A	Client Modbus TCP
B	Câble Ethernet
C	Concentrateur Modbus SL
D	BSCM Cordon Modbus SL
E	Module BSCM Modbus SL/ULP
F	MicroLogic Déclencheur 5, 6 ou 7
G	Cordon NSX
H	Serveur de tableau Ethernet IFE
I	Cordon ULP
J	Module IO
K	Afficheur FDM121

Alimentation 24 Vcc pour déclencheurs MicroLogic et disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS et disjoncteurs PowerPacT à châssis P et R

AVIS
RISQUE DE DÉCLENCHEMENT INTEMPESTIF EN ENVIRONNEMENT BRUYANT Utilisez une alimentation AD 24 Vcc séparée pour le déclencheur MicroLogic dans les disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS ou PowerPacT P et R et ses contacts programmables M2C ou M6C (disponibles en option). Le non-respect de ces consignes peut provoquer des déclenchements intempestifs

Une alimentation AD TBTS 24 Vcc peut alimenter plusieurs déclencheurs MicroLogic dans des disjoncteurs MasterPacT NT/NW, ComPacT NS ou PowerPacT P et R, selon les exigences électriques globales du système :

Jusqu'à dix déclencheurs MicroLogic sans contacts programmables M2C ouM6C.
Jusqu'à cinq déclencheurs MicroLogic avec contacts programmables M2C ou M6C.