L'augmentation des températures, une cause fréquente de pannes de courant
L'une des causes les plus fréquentes de pannes de courant et d'arcs électriques est l'élévation de température au niveau d'une connexion défectueuse. Avec le vieillissement du matériel, les connexions électriques défectueuses dans les équipements basse et moyenne tension sont plus fréquentes ; des études montrent qu'un matériel mal entretenu a 62 % plus de risques de tomber en panne.
Jusqu'à récemment, la « meilleure pratique » reconnue, voire la seule permettant d'accroître la fiabilité des équipements, consistait en un programme de maintenance préventive sous forme d'inspections périodiques par imagerie thermique. Ces inspections, généralement annuelles, utilisent une caméra thermique infrarouge et une fenêtre thermique.
Cependant, bien qu'il s'agisse d'une évolution par rapport à la maintenance réactive, il subsiste un « écart de performance » très important entre les niveaux de protection perçus et le niveau réel d'atténuation des risques obtenu grâce à une approche de maintenance préventive.
Maintenance prédictive
La maintenance prédictive (PdM) est l'application de techniques de maintenance proactives et basées sur les données, conçues pour évaluer l'état des équipements afin de déterminer quand des réparations doivent être effectuées
Pour planifier la maintenance corrective avant toute défaillance d'un équipement électrique, les logiciels de maintenance prédictive exploitent l'analyse de données et l'analyse prédictive afin d'anticiper les pannes et les défauts potentiels. L'objectif est de programmer la maintenance au moment le plus opportun et le plus rentable, optimisant ainsi la durée de vie des équipements tout en prévenant les dommages et en limitant les contacts du personnel avec les équipements défectueux.
La structure de base d'une solution de maintenance prédictive se compose généralement de plusieurs éléments : un système d'aide à la décision (SAD) ou une plateforme de collecte, de stockage et de traitement des données ; une évaluation de l'état des actifs ; des prévisions ; et une surveillance de l'état.
Maintenance préventive
La maintenance préventive (MP) est une forme de maintenance qui vérifie régulièrement les équipements et autres actifs afin de réduire les risques de pannes et d'optimiser les conditions de travail.
Cette stratégie de maintenance proactive, également appelée maintenance stratégique, est planifiée dans le temps et comprend des interventions annuelles, trimestrielles ou mensuelles afin d'en optimiser la planification et la mise en œuvre. Elle s'appuie généralement sur un système de gestion de la maintenance assistée par ordinateur (GMAO) pour prévenir les arrêts machine et prolonger la durée de vie des équipements.
L'exploitation d'un actif jusqu'à sa panne peut coûter à une entreprise jusqu'à dix fois plus en réparations et en pertes de productivité qu'une entreprise dotée d'une politique de maintenance préventive planifiée.
Différence entre la maintenance préventive et la maintenance prédictive
La différence entre maintenance préventive et prédictive réside dans le fait que la maintenance préventive consiste en des opérations d'entretien ou d'inspection de routine, planifiées à intervalles réguliers, indépendamment de l'état de l'équipement. Ceci engendre souvent des coûts inutiles, tandis que la maintenance prédictive est planifiée uniquement en fonction des besoins, selon l'état de l'équipement en temps réel. La maintenance prédictive permet ainsi de réduire les coûts de main-d'œuvre et les temps d'arrêt, tout en améliorant la sécurité en éloignant le personnel des zones dangereuses et en prolongeant la durée de vie de l'équipement.
Bien que factuelles, les problématiques critiques à l'origine de cet écart de performance ne sont souvent ni pleinement expliquées ni comprises.
Ils comprennent :
- Les travailleurs restent exposés aux risques;
- La thermographie annuelle représente une inspection de moins de 1 % du temps opérationnel, laissant 99 % dépendant de la chance ;
- Le moment choisi pour l'inspection ne reflète souvent pas les charges électriques opérationnelles les plus critiques ;
- La mesure dépend de l'équipement et de la capacité de l'opérateur à la corréler avec la température interne réelle (par conséquent, elle ne sera jamais de qualité uniforme) ;
- Les données restent indépendantes et non intégrées, au lieu d'être intégrées de manière dynamique ;
- Les taux de transmission infrarouge à travers une « fenêtre thermique » peuvent se détériorer considérablement avec le temps, affectant la précision des relevés de température.
Les fabricants de caméras thermiques affirment que deux conditions sont essentielles pour obtenir des données de température précises lors d'une inspection thermique d'équipements électriques.
La première condition est que la caméra ait une ligne de visée directe avec le conducteur inspecté (les vitres thermiques ont des niveaux de transmission infrarouge variables et détériorants, ne répondant donc pas à cette exigence).
La seconde condition est que le conducteur soumis à une inspection thermique fonctionne à une charge minimale de 40 % de sa charge nominale. Par exemple, un circuit conçu pour 3 kA doit fonctionner à un minimum de 1,5 kA lors d'une inspection. Cette condition est rarement respectée par les personnes effectuant des inspections thermiques d'équipements électriques et est méconnue de la plupart des propriétaires/exploitants d'équipements.
L'écart en matière de performance de maintenance
Heureusement, il existe désormais un moyen de réduire cet écart de performance et d'améliorer la protection grâce à la surveillance et à l'analyse continues des données de température. Ce système permet non seulement d'identifier, mais aussi de prédire de manière proactive les problèmes liés à des connexions défectueuses. Des logiciels innovants et intelligents, tels que Bridgemeter®, constituent la prochaine étape technologique en matière de maintenance prédictive.
Grâce à une surveillance en temps réel 24h/24 et 7j/7, l'analyse prédictive peut détecter environ 70 % de symptômes de défaillance supplémentaires avant que les défaillances ne surviennent réellement, comparativement à une inspection périodique.
Ceci est réalisé grâce à des capteurs de température installés en permanence, spécialement conçus pour la surveillance thermique des tableaux électriques, des centres de commande de moteurs et des transformateurs.
La technologie prédictive utilisant des capteurs thermiques résout bon nombre des problèmes critiques identifiés ci-dessus et comble le déficit de performance, offrant une sécurité accrue, une disponibilité opérationnelle plus fiable et une intégrité des actifs améliorée.
La demande mondiale croissante d'objets connectés et de produits associés alimente également le développement de l'Internet industriel des objets (IIoT). Ce dernier requiert des équipements et machines industriels dotés de capteurs de surveillance intégrés qui acquièrent des données en continu (24 h/24 et 7 j/7) et sont connectés à Internet pour permettre une analyse ultérieure et l'identification en temps réel des pannes. Il en résulte une maintenance plus efficace, offrant des avantages considérables tout au long du cycle de vie des équipements. Ces avantages s'inscrivent dans le cadre de l'IIoT et de la numérisation des infrastructures électriques critiques. Parmi ces avantages, on peut citer :
- Élimination des inspections inutiles et des coûts qui y sont associés ;
- Réduire la maintenance préventive pour se conformer au manuel d'utilisation de l'équipement « selon les besoins » ;
- Réduire les coûts liés aux temps d'arrêt associés aux inspections/à la maintenance périodiques ;
- Réduire les coûts de réparation/pièces de rechange et les temps d'arrêt associés grâce à une détection plus précoce des symptômes de défaillance ;
- Amélioration de la sécurité grâce à l'éloignement des personnes des zones dangereuses ;
- Identifier les équipements les plus performants en vue des futures décisions d'achat ;
- Réduction des coûts d'exploitation (OPEX) grâce à la diminution des coûts d'inspection et de maintenance continus.
Cette transition accélérée de l'inspection à la surveillance continue des actifs est nécessaire car un nombre croissant d'entreprises mondiales adoptent des stratégies de numérisation pour accroître leur compétitivité dans ce nouveau monde numérique.
La modernisation des infrastructures électriques par l'intégration de technologies innovantes, telles que la surveillance intelligente en temps réel 24h/24 et 7j/7, permettra d'améliorer la sécurité, les performances et la durée de vie de ces infrastructures grâce à l'analyse prédictive. Quel que soit le type d'installation électrique que vous gérez, une approche de surveillance numérique continue constitue la solution la plus rentable et la plus efficace pour garantir la protection et le fonctionnement permanent de vos équipements électriques.
Enfin, le moment le plus opportun pour installer des capteurs de surveillance prédictive est lors des arrêts de maintenance programmés, permettant ainsi de mettre à jour l'équipement et de tirer pleinement parti des avantages de la maintenance prédictive grâce à l'IIoT intelligent, comblant efficacement le « déficit de performance » qui existe avec la maintenance préventive.
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Informations fournies par : Exertherm
