Essais de puissance de classe mondiale dans le laboratoire Haute Puissance ABB

Echantillonnage super-rapide avec le système d’acquisition Genesis HighSpeed

Le laboratoire Haute Puissance de Ludvika, Suède, permet de tester toute la gamme des équipements de puissance ABB. Ce groupe industriel international teste des équipements divers comme les relais, les disjoncteurs haute tension et transformateurs à différents étapes du développement Produit, ou lors d’essais de routine sur les produits finis. Les essais impliquent de soumettre les produits à des chocs extrêmes en tension et courant, tout en échantillonnant les points de mesure à très haute vitesse. Des moyens de test et de mesure de pointe sont mis en œuvre dont le système de mesures HBM Genesis HighSpeed combiné au logiciel HBM Perception.  

Ludvika est le Coeur des activités d’essais d’ABB depuis 1933 et l’implantation, pour l’époque, du plus grand générateur de court-circuit au monde. Jusqu’à ce jour, Ludvika reste le leader mondial dans le domaine. Le site exploite de 2 générateurs de court-circuit fournissant une puissance combinée de 4,000 MVA pour les essais directs. Pour les essais synthétiques, il peut fournir jusqu’à 75,000 MVA.

Essais destructifs

“Nous travaillons avec des courants et des tensions de niveaux extrêmes. Beaucoup de nos essais sont destructif, ce qui veut dire qu’il ne reste plus grand-chose du specimen après l’essai. Il est évident que les essais haute tension ne peuvent se faire sans quelques feux d’artifice. Quand bien même, l’essai doit être mené de telle façon que l’événement transitoire soit parfaitement documenté. Nous souhaitons voir une courbe précise et détaillée illustrant le phénomène électrique », annonce Kjell Korhonen, ingénieur expert et spécialiste des technologies de mesure et des systèmes de contrôle au sein du laboratoire Haute Puissance ABB de Ludvika.  

 

Systèmes de mesure pour les phases "Développement"

Kjell Korhonen est ingénieur expert et spécialiste des technologies de mesure et des systèmes de contrôle au sein du laboratoire Haute Puissance ABB de Ludvika. Le laboratoire réalise en moyenne 2 essais haute puissance par jour et ce toute l’anné

Les tests extrêmes et les taux d’échantillonnage élevés (jusqu’à 100 méga échantillons par seconde) présentent un challenge pour les instruments mis en oeuvre. Dans les années 80, ABB était déjà à la pointe de la conception de systèmes d’essais numériques. Ces travaux ont servi de base à ce qui est devenu aujourd’hui un produit commercial- la famille HBM Genesis HighSpeed pour l’acquisition de données transitoires. ABB continue à travailler en collaboration avec HBM à l’amélioration de ce système qui en est à sa 9ème génération.

A nos yeux, il est important que ce système reste développé par une entreprise commerciale avec une base d’utilisateurs très large et que nous puissions accéder à un support et à des mises à jour régulières. Nous utilisons maintenant Genesis et Perception dans tous nos laboratoires et nous entretenons un dialogue constructif avec HBM au sujet des améliorations futures. Il est très rassurant de bénéficier d’un parc d’équipement uniforme, efficace et en constante évolution technique » ajoute Kjell Korhonen.  

Système flexible

Le laboratoire exploite 4 racks de mesures Genesis HighSpeed.

Ce système est flexible car les cartes d’acquisition peuvent être implantées et retirées très facilement des racks. Pour les essais de grande dimension, les racks de mesures peuvent être associés et synchronisés en un système unique.

Chaque rack de mesure peut accueillir une carte de réception pour 4 fibres optiques. Chaque fibre optique peut être raccordée à un boîtier numériseur qui convertit le signal de l’analogique au numérique et le transmet vers le logiciel Perception pour vérification et traitement. Le laboratoire et cet équipement de test sont exploités en 2 équipes constituées d’une trentaine d’ingénieurs hautement qualifiés.

Conforme aux Standards Internationaux

Le laboratoire Haute Puissance ABB permet de tester toute la gamme des équipements de puissance ABB, à différentes étapes du développement Produit, ou lors d’essais de routine sur les produits finis. La photo présente une vue du générateur de te

Pratiquement tous les produits ABB sont testés à différentes étapes de leur développement. Cela représente, en moyenne, 2 essais par jour, toute l’année durant. Un seul essai peut durer de quelques heures à quelques semaines et générer jusqu’à 1To de données. ABB est tenu de conserver ces données pendant 10 ans minimum.   

Tous les essais sont menés en conformité avec les normes nationales et internationales et le laboratoire, lui-même, est soumis à des audits de qualité indépendants menés par le Swedac, Autorité d’Accréditation Suédoise. En gage de qualité complémentaire, le laboratoire est également membre actif du SATS, Association Scandinave de Test pour les équipements de Puissance Electrique, ainsi que de son organisation de tutelle STL. Tous les travaux doivent être menés en conformité avec ces normes sous peine de voir la certification refusée pour les équipements testé dans le laboratoire.

Expertise mondiale

La continuité est cruciale dans notre domaine. Nous sommes tenus d’anticiper les milliers de choses qui peuvent perturber un essai - câblage, défauts, emplacement des équipements,... Nous ne disposons bien souvent que d’une seule tentative pour tester un produit et le phénomène recherché ne dure qu’une fraction de secondes. Il nous est interdit de rater ou perdre des données.  Pour toutes ces raisons, nos années d’expérience sont un véritable atout et nous allouons beaucoup de ressources au recrutement des meilleures compétences et à la formation continue de nos employés qui viennent du monde entier à Ludvika.  

 

L’équipement de mesure peut être choqué

Le laboratoire Haute Puissance ABB n’est pas sans dangers. Les hautes tensions et courants forts peuvent choquer les systèmes de mesures et, dans le pire des cas, détruire des composants sensibles comme les capteurs utilisés pour les mesurandes tension, courant, pression, déplacement. Les boîtiers numériseurs peuvent également être détruits et nécessiter un remplacement. Les 4 racks de mesures Genesis HighSpeed proposent une durée de vie accrue grâce à leur principe unique d’isolation électrique. Des liaisons fibre optique sont utilisées pour connecter les boîtiers numériseurs aux racks de mesures dans la salle de contrôle. Les racks ainsi que le personnel sont ainsi parfaitement isolés des potentiels haute tension.   

Normes supérieures

“Pour rester en pointe, nous devons constamment veiller à mettre nos équipements au niveau des dernières technologies et chaque changement de génération, au niveau des systèmes de mesures, représente un réel challenge. Nous sommes soumis à une pression constante pour améliorer la précision de nos mesures. Nous veillons également à faire progresser nos capacités à tester toujours plus d’objets et à toujours proposer de nouvelles méthodes d’essais, précise Kjell Korhonen

 

Système d’acquisition Genesis HighSpeed

L’un des 4 racks de mesures HBM Genesis HighSpeed utilisés dans le laboratoire Haute Puissance ABB. ABB peut mesurer et enregistrer jusqu’à 32 voies simultanément
Un boîtier de numérisation HBM Isoprobe 6600HV connecté à la base d’un diviseur de tension ABB pendant un essai au laboratoire de Ludvika.

Genesis HighSpeed est un système dédié aux acquisitions de données rapides. La famille Genesis HighSpeed peut gérer des vitesses d’échantillonnage jusqu’à 100Mech par seconde et par voie et ce sur de multiples voies. Etant basé sur une plateforme modulaire, ce système peut s’adapter à toutes les configurations d’essais particulières. 

Le logiciel Perception est conçu pour traiter de manière fiable et rapide de larges volumes de données. Perception permet ainsi de visualiser 10Go de données en moins de 10 secondes.

Avec l’option CSI, le logiciel Perception est conçu pour traiter, de manière fiable et rapide, de grands volumes de données

Customer Statement

"Nous employons maintenant le Genesis HighSpeed et le logiciel Perception dans tous nos laboratoires et nous avons un dialogue sain avec HBM en ce qui concerne les améliorations. cela nous rassure d'avoir un ensemble uniforme et efficace d'outils qui est constamment mis à jour".

Kjell Korhonen, Ingénieur et expert dans les systèmes de  mesure et de contrôle au laboratoire haute Puissance d'ABB à Ludvika

Avantages avec HBM

  • Documentation sûre des essais avec des taux d'échantillonnage des plus élevés
  • Technique fiable d'acquisition des données, spécialement si vous ne pouvez pas vous permettre de perdre des données
  • Longue durée de vie des instruments de mesure grâce à l'isolement des systèmes d'acquisition Genesis HighSpeed.
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