Le système d'onduleur (UPS) sans coupure fournit une alimentation auxiliaire pour les charges critiques de l'usine dans chaque industrie. Ces charges incluent les systèmes d'arrêt de sécurité et d'urgence de l'usine, les alarmes et commandes de l'usine, l'éclairage d'urgence, les générateurs, les systèmes de vapeur et anti-incendie, les centres téléphoniques, et même les systèmes de réanimation d'hôpitaux, entre autres. Cela va sans dire, le système d'onduleurs ne peut pas tomber en panne, point final.
Jerry Rainwater, consultant en électricité pour Industrial Power and Battery, Inc., relève ce défi tous les jours. « Notre mission d'entreprise est de garantir la continuité des systèmes électriques essentiels pour être sûrs que les entreprises restent en activité, » affirme Rainwater. Jerry a fait ses débuts dans le programme de sous-marins nucléaires de l'US Navy en tant qu'expert travaillant sur le système et les sous-systèmes du missile Trident. « Je savais que j'avais trouvé ma vocation », se rappelle Jerry. « Travailler dans l'électricité est un travail gratifiant tant que vous n'oubliez pas que la sécurité est la priorité. »
Il a installé, entretenu et dépanné de nombreux types d'onduleurs et systèmes de batteries différents pendant plus de 30 ans. Il a commencé en 1980 à bord de son premier sous-marin, l'USS Benjamin Franklin. Après avoir quitté la Navy, Jerry a travaillé pour Westinghouse Engineering Services à Dallas, au Texas. Puis, en 1989, il a été recruté par Solidstate Controls, Inc. pour lancer un Centre de service UPS à Houston, au Texas.
Après avoir relevé ce défi, Jerry a travaillé chez Industrial Power and Battery, basé à Wallisville, Texas, dès 2003. La société entretient des systèmes d'onduleurs dans des raffineries, des usines pétrochimiques, des centres téléphoniques, des centrales électriques et des hôpitaux dans tout le Texas.
Maintenir les onduleurs en marche
Un système d'onduleurs comprend une batterie, un chargeur de batterie, un inverseur, un interrupteur statique et un commutateur de dérivation manuel. Ce système convertit l'énergie stockée dans la batterie en courant AC. « L'inverseur maintient les systèmes de l'installation en marche. Ainsi, en cas de brusque interruption d'alimentation, le personnel de l'installation peut continuer à surveiller tous ses équipements de sécurité et autres systèmes, et contrôler le processus d'arrêt des systèmes en toute sécurité sans impact sur l'environnement (et bien sûr sur l'homme) », déclare Jerry. Cela est particulièrement crucial pour les usines pétrochimiques où l'interruption du processus de raffinage pourrait avoir des résultats explosifs.
Un appel typique de maintenance préventive amène Jerry à d'abord vérifier tous les systèmes électriques pour rechercher des points chauds ou des connexions desserrées. Depuis son passage à la Navy, il utilise principalement des outils de diagnostic Fluke. « Fluke est vraiment la norme, que vous travailliez sur un sous-marin nucléaire ou dans une usine pétrochimique », affirme Jerry.
Il commence habituellement par étudier les câbles d'alimentation allant dans le système d'onduleurs avec sa caméra infrarouge Fluke Ti25 pour s'assurer qu'il n'y a pas de points chauds et qu'aucun des relevés n'a une tendance à la hausse par rapport à ce qui a été signalé pendant l'inspection de maintenance précédente. Ensuite, il passe aux panneaux de distribution électriques pour étudier l'état de l'environnement électrique de l'usine. S'il trouve des problèmes, il prend des notes orales en utilisant les fonctions d'enregistrement audio de la caméra de façon à pouvoir y revenir plus tard avec le client.
Une fois que tout l'environnement est en ordre, Jerry se concentre sur le système d'onduleur. « Je commence par prendre les relevés tels quels sur le chargeur de batterie avec mon multimètre numérique TRMS Fluke 189 », déclare-t-il. « Ensuite je prends des relevés individuels de la tension des cellules, je mesure la chute de tension sur chaque câble ou connexion de barres d'alimentation et je mesure la tension et la fréquence de l'ondulation AC ainsi que la température des cellules et les relevés de l'hydromètre, sur chaque batterie », affirme Rainwater. « Ces mesures vous permettent de déterminer la santé générale de la batterie. »
Choisir des outils de sécurité et des équipements de diagnostic de premier ordre
Avec les environnements dans lesquels nous travaillons, la sécurité est primordiale. « Lorsque vous installez un nouveau système d'onduleurs ou remplacez une batterie, la batterie est toujours sous tension donc vous devez utiliser des outils manuels adaptés à l'électricité et les bons équipements de protection individuelle en fonction des dangers auxquels vous pouvez être exposés », déclare Jerry. La sécurité est même plus importante pour son équipement de diagnostic. Heureusement, le Fluke 189 est aux normes de sécurité CAT III 1 000 V/CAT IV 600 V. Et lorsqu'il a besoin d'entrer dans une zone qui nécessite un équipement intrinsèquement sûr, il peut prendre son multimètre industriel Fluke 87V Ex.
Après avoir testé le chargeur et les batteries, Jerry Rainwater utilise un oscilloscope portable ScopeMeter® 105B Série II 100 MHz pour contrôler les entrées et les sorties, ainsi que les hausses et baisses pour les circuits imprimés qui contrôlent le chargeur de batterie, l'inverseur et l'interrupteur statique. « Tous les composants d'onduleur ont leurs propres commandes, et tous doivent communiquer les uns avec les autres pour s'assurer qu'ils fonctionnent tous correctement », affirme Rainwater. Il utilise également son outil de diagnostic ScopeMeter pour enregistrer le transfert depuis l'interrupteur statique de la source d'alimentation normale de l'inverseur jusqu'à la source d'alimentation de dérivation. « Un interrupteur mécanique est trop lent, donc nous utilisons un interrupteur statique consistant en un groupe de redresseurs au silicium (SCR) à fonctionnement rapide pour commuter les charges critiques », déclare Rainwater. « Les SCR doivent passer de l'alimentation normale à la dérivation en moins de 4 millisecondes pour que les ordinateurs restent sous tension et que les lumières ne clignotent pas. Heureusement, mon ScopeMeter peut mesurer avec précision l'interrupteur statique à cette vitesse. »
Il estime que son travail consiste en environ 90 % de maintenance programmée et 10 % d'intervention d'urgence. En plus d'installer et d'entretenir les systèmes d'onduleurs, Jerry entretient également des générateurs, des commandesde générateurs, des interrupteurs de transfert automatique, des systèmes d'éclairage de secours, des panneaux de distribution AC et DC, des contrôleurs de pompe à incendie et des centres de contrôle des moteurs, et il analyse la qualité du réseau électrique.
Dimensionner des systèmes pour la tâche
Industrial Power and Battery aide l'un de ses clients de longue date, Zeon Chemicals LP, à plus que doubler la taille de son système d'onduleurs dans son usine de Bayport, au Texas. Zeon Chemicals est le développeur leader et fournisseur de polymères innovants, notamment d'élastomères synthétiques qui sont utilisés dans la fabrication de tuyaux, joints, joints statiques, courroies et autre pièces pour les marchés de l'automobile, des industries, des champs pétroliers et de l'imprimerie. En plus de l'usine de Bayport, Zeon a des usines à Hattiesburg, dans le Mississippi et à Louisville, dans le Kentucky, où elle a son siège.
Industrial Power and Battery remplacera le système d'onduleurs 7,5 kVA de Zeon par un nouveau système d'onduleur 20 kVA d'ici fin 2012. L'augmentation de taille a été basée sur une analyse de charge d'utilisation du courant et des projections pour la demande accrue résultant des projets d'expansion de Zeon. Ils prévoient d'étendre la production, en augmentant la capacité de 25 % en 2012.
L'usine Zeon de Bayport, âgée de 22 ans, comprend un atelier de maintenance, un laboratoire et un bâtiment administratif, en plus de l'usine de 190 000 mètres carrés. Environ 50 personnes travaillent sur ce site, notamment Debbie Miller, une Technicienne en instruments électriques chargée de réparer et entretenir l'instrumentation et l'équipement automatisé de l'usine. Elle a travaillé sur le site de Bayport depuis son ouverture, et a travaillé avec Jerry Rainwater ces 10 dernières années.
Miller partage l'affinité de Rainwater pour les outils Fluke et les utilise presque exclusivement pour les tâches de maintenance prédictive et préventive. Elle étudie tous les équipements électriques de son domaine avec le <Fluke Ti25 thermal imager; calibrates instruments with the ProcessMeter Fluke 789, et dépanne les pompes et moteurs avec le Multimètre d'isolement Fluke 1587. « Je trouve les outils de mesure Fluke précis, durables et conçus avec des fonctions qu'un technicien apprécie », déclare Miller.
Comme Miller est très occupée par la maintenance et le dépannage, elle se réjouit de pouvoir compter sur les services de Industrial Power and Battery pour s'occuper du système d'onduleurs. « Nous dépendons du système d'onduleurs pour seconder notre éclairage d'urgence, notre système d'alarme incendie, les téléphones, les équipements de sécurité de l'usine et, bien sûr le système numérique de commande-contrôle (SNCC) », déclare Miller. « Comme nous sommes une petite entreprise et que le système d'onduleurs est un système essentiel pour nous, il est bon de travailler avec une entreprise de service total comme Industrial Power and Battery qui a la connaissance et l'expertise pour l'entretenir pour nous. »