Trois interrupteurs portent le nom de « bypass » et on les confond sans cesse. La dérivation statique interne à l’onduleur, la dérivation de maintenance manuelle qui l’entoure et un commutateur statique de transfert autonome sont trois appareils distincts qui font trois choses distinctes. Voici comment les démêler.
Tout onduleur online à double conversion possède une dérivation statique intégrée. C’est un interrupteur électronique, un jeu de thyristors (SCR), capable de faire passer la charge directement depuis l’entrée réseau brute, en contournant le redresseur et l’onduleur, en une fraction de cycle. C’est automatique, c’est interne, et la plupart du temps on ne le voit jamais agir.
La dérivation statique existe pour les moments où l’onduleur ne peut pas tenir la charge seul. Un fort appel de courant ou un court-circuit en aval demande plus de courant que l’onduleur ne peut fournir : l’onduleur transfère alors sur dérivation pour laisser le réseau livrer le courant de défaut et faire ouvrir le disjoncteur. Un défaut interne sérieux ou une surchauffe provoquent la même réaction. Et en mode éco, l’unité place délibérément la charge sur la dérivation statique pour économiser l’énergie, l’onduleur gardé prêt à reprendre la main en quelques millisecondes.
Le point clé : la dérivation statique est sous-cyclique et non conditionnée. Le transfert est assez rapide pour que la charge le traverse sans broncher, mais pendant qu’elle est sur dérivation, elle voit le réseau brut, aucune régulation, aucune isolation. C’est acceptable pour un défaut ou un appel de courant; c’est le compromis que l’on accepte en mode éco.
La dérivation statique garde la charge alimentée quand l’onduleur décroche. Elle ne permet pas à un technicien d’intervenir sur l’onduleur en sécurité. Pour cela il faut une seconde voie, complètement distincte : la dérivation de maintenance, aussi appelée dérivation wrap-around.
C’est un interrupteur manuel, en général un rotatif make-before-break ou un jeu de disjoncteurs à verrouillage mutuel, qui achemine la charge directement du réseau vers la sortie, en contournant entièrement l’onduleur. Une fois la charge sur dérivation de maintenance, l’onduleur peut être mis hors tension, ouvert, voir ses modules ou ses condensateurs remplacés, ou être physiquement retiré, tout cela sans interrompre la charge critique.
La dérivation de maintenance peut se trouver dans l’armoire sur les petites unités, mais sur les gros systèmes triphasés c’est normalement un panneau externe ou une armoire wrap-around séparée. La séquence make-before-break compte : la nouvelle voie se ferme avant que l’ancienne ne s’ouvre, de sorte que la charge ne voit jamais de circuit ouvert pendant le transfert. Bien faits, le verrouillage et la procédure rendent la bascule transparente; mal faits, ils font tomber la charge même que l’on cherchait à protéger. C’est un travail d’entretien, pas un interrupteur à actionner à la légère.
Les deux premiers interrupteurs vivent avec un seul onduleur. Un commutateur statique de transfert est tout autre chose : un appareil distinct, placé en aval de deux sources indépendantes, qui alimente une seule charge à partir de la source en bon état.
Sa raison d’être, c’est la charge à un seul cordon. Un serveur à deux cordons, doté de deux alimentations, peut prendre une voie sur chacun de deux systèmes d’onduleur et survivre seul à la perte de l’un ou l’autre. Mais bien des équipements critiques, matériel plus ancien, équipement réseau, commandes mécaniques, tout ce qui n’a qu’une entrée d’alimentation, ne le peuvent pas. Un STS donne malgré tout deux voies à cette charge à cordon unique. Il surveille les deux sources et, si la principale se dégrade ou tombe, transfère la charge vers l’autre en une fraction de cycle, assez vite pour que l’équipement le traverse sans broncher.
Un STS s’associe naturellement à une architecture 2N redondante : deux chaînes d’onduleurs complètes, deux voies de distribution et un STS devant chaque charge à cordon unique pour les relier. On peut aussi alimenter un STS depuis deux services réseau distincts, ou un onduleur plus une arrivée réseau. La plateforme choisie, un Eaton 93PM avec sa dérivation interne sur chaque chaîne, par exemple, définit le côté source; le STS gère le choix entre les chaînes.
La façon dont un STS transfère entre les sources est le détail qui décide s’il est sécuritaire pour votre site. Il y a deux comportements.
Break-before-make ouvre la source défaillante avant de fermer l’autre. Il y a un infime temps mort, mais les deux sources ne sont jamais reliées ensemble. C’est le mode normal d’un STS quand les sources ne sont pas synchronisées, car fermer les deux à la fois interconnecterait deux alimentations déphasées, un défaut majeur.
Make-before-break ferme l’autre source avant d’ouvrir l’originale, de sorte que la charge ne voit jamais de circuit ouvert. Il n’est sécuritaire que lorsque les deux sources sont synchronisées et en phase, et c’est pourquoi un STS surveille les deux sources en continu et ne fait un transfert make-before-break que lorsqu’elles sont alignées. Si elles se déphasent, il revient au break-before-make. Un bon STS prend cette décision automatiquement; vous devez savoir quel mode utilise le vôtre et sous quelles conditions.
La dérivation statique interne et la dérivation de maintenance ne sont pas optionnelles, tout onduleur triphasé sérieux possède la première et devrait être installé avec la seconde. Un STS autonome est un ajout délibéré, et il gagne sa place dans une situation précise : les charges critiques à cordon unique qui ont besoin d’une résilience à deux voies.
Si votre charge est à deux cordons et que vous exploitez déjà deux systèmes d’onduleur, vous n’avez peut-être pas besoin d’un STS du tout, la charge gère elle-même la redondance. Si votre charge est à cordon unique et qu’un seul onduleur l’alimente, un STS n’ajoute une seconde source que si une seconde source existe réellement. Le STS est le pont entre deux sources pour un équipement qui ne peut en accepter qu’une. Spécifiez-le là où ce manque est réel, pas par défaut.
Une dernière chose à régler dès la conception : la coordination et la sélectivité. Un STS et les dérivations d’onduleur en amont doivent être coordonnés avec les disjoncteurs en amont et en aval, pour qu’un défaut en aval soit éliminé par l’appareil le plus proche et non en faisant tomber toute la voie. La sélectivité est facile à négliger et coûteuse à découvrir pendant une panne. Donnez-nous la charge, indiquez si elle est à un ou deux cordons, et les sources disponibles sur votre plancher de centre de données, et nous spécifierons le schéma de dérivation et de transfert qui convient, parmi toutes les grandes marques, en le coordonnant correctement.
Une dérivation statique est intégrée à un seul onduleur et fait passer la charge de cet onduleur sur le réseau brut quand l’onduleur ne peut tenir, surcharge, défaut ou mode éco. Un commutateur statique de transfert (STS) est un appareil distinct, placé entre deux sources indépendantes, qui alimente une charge à partir de la source en bon état. L’un est interne à un onduleur; l’autre relie deux sources.
Non. La dérivation statique est automatique et électronique (SCR) et agit en moins d’un cycle pour garder la charge alimentée quand l’onduleur décroche. La dérivation de maintenance, ou wrap-around, est un interrupteur manuel qui achemine la charge du réseau autour de l’onduleur afin que l’unité puisse être entretenue ou retirée sans interrompre la charge. Un onduleur a besoin des deux.
Souvent non. Une charge à deux cordons, dotée de deux alimentations, peut prendre une voie sur chacun de deux systèmes d’onduleur et survivre seule à la perte de l’un ou l’autre : elle assure sa propre redondance de voie. Un STS gagne sa place avec un équipement à cordon unique, qui n’a qu’une entrée d’alimentation et a tout de même besoin d’une résilience à deux sources.
Make-before-break signifie que la source de remplacement se ferme avant que l’originale ne s’ouvre, de sorte que la charge ne voit jamais de circuit ouvert pendant un transfert. Ce n’est sécuritaire que lorsque les deux sources sont synchronisées et en phase; sinon, le STS utilise le break-before-make pour éviter d’interconnecter deux alimentations déphasées.
Décrivez-nous l'application et nous reviendrons vers vous en un jour ouvrable, dimensionnement, système approprié, installation et prix. Les installations triphasées requièrent généralement un électricien licencié; dites-nous si vous en avez un.