Formules électriques de base : fondamentaux et amélioration des routines de maintenance industrielle

Retour sur les fondamentaux de la maintenance électrique, indispensables pour la mise en place de routines de maintenance quotidiennes efficaces

La maintenance des équipements électriques est d'une importance cruciale dans le cadre d’une routine de maintenance industrielle réussie, car elle permet de garantir la sécurité de l'usine. Les pannes de groupes électrogènes d'urgence et de secours trouvent par exemple leur origine dans des causes tout à fait anodines, telles que l'encrassement des filtres à carburant, qui peut être évité efficacement grâce à des procédures d'entretien ciblées.

 

Un programme de maintenance industrielle bien établi est indissociable d’une solide maintenance électrique

Les problèmes électriques peuvent se produire à tout moment et en tout lieu au sein de l’usine. Par conséquent, les routines de maintenance prévisionnelle, qui incluent les tests, la surveillance, la réparation et le remplacement des alimentations sans interruption, batteries et groupes électrogènes, sont fortement recommandées. La maintenance électrique comprend également une gestion proactive et un reporting complet de l’hydraulique, du pneumatique, des machines électriques, etc. Le maintien de tous les systèmes électriques de l'entreprise à leur efficacité énergétique maximale permet d’assurer une distribution uniforme de l'énergie électrique et de garantir la fiabilité électrique de l'organisation.

La mise en place d’une routine maintenance électrique est essentielle dans le cadre d'un programme de maintenance industrielle fiable, et permet d’assurer la sécurité électrique sur le lieu de travail ainsi que la continuité de la production.

 

Importance de la maintenance électrique

Pour tous les logiciels de l'entreprise (ERP, GMAO, capteurs, solutions Big Data, machines gérées par des logiciels informatiques), la maintenance électrique est d'une importance capitale. Une pénurie d'électricité ou même la panne d'un seul interrupteur dans le système électrique peut causer des temps d'arrêt considérables, des pertes de données et bloquer le bon fonctionnement d'une installation pendant plusieurs jours.

Une gestion de maintenance adéquate, guidée et contrôlée par une solution GMAO efficace, permet d’assurer une performance optimale des actifs coûteux et critiques comme les systèmes de contrôle et de distribution électrique. Très souvent, les entreprises investissent beaucoup de temps et d'efforts dans la gestion et l'exécution de la maintenance des actifs mécaniques, sans tenir compte des équipements électriques : pièces de rechange manquantes dans le magasin, arrêts non planifiés, et seulement quelques tâches électriques programmées. En réalité, le suivi de l'état des actifs devrait s'appliquer de la même façon à tous les systèmes de l’entreprise afin de fournir les équipements les plus fiables et les plus disponibles possibles.

Mobility Work, la plateforme de gestion de maintenance nouvelle génération, accompagne les entreprises dans la mise en place et le déploiement d’une routine de maintenance efficace pour gérer leurs équipements mécaniques et électriques.

 

Comment mettre en place une routine de maintenance électrique efficace

  • Adopter des techniques de suivi de l’état des équipements

Les outils de suivi de l'état des équipements, comme l'imagerie thermique par exemple, permettent de détecter les problèmes de points de raccordement électrique et de fonctionnement de l'équipement.

  • Établir des routines de maintenance prévisionnelle et préventive

L'identification précoce et la prévention des problèmes sont essentielles dans le cadre de la maintenance électrique. Des contrôles préventifs réguliers et l’analyse de données issues de capteurs extraites afin de générer des algorithmes prévisionnels peuvent facilement permettre de détecter et résoudre d’éventuels problèmes avant qu'ils ne se transforment en pannes.

  • Avoir recours à une GMAO nouvelle génération

Un GMAO moderne offre la possibilité de se connecter à tous les systèmes de l'entreprise en stockant et en traitant les données, et permet de gérer les interventions de maintenance ciblées. Les solutions de GMAO telles que Mobility Work sont flexibles et adaptables à tous types d'industries et d'actifs. Combinant un GMAO nouvelle génération, le 1er réseau social de la maintenance et une place de marché ouverte aux fournisseurs et aux prestataires de services, la plateforme de gestion de maintenance nouvelle génération Mobility Work offre des opportunités uniques aux chefs d'entreprise.

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  • Utilisez la méthode PIEU pour classer les actifs de l'entreprise par ordre de priorité

Définir la criticité de vos actifs vous aidera à prévenir les goulots d'étranglement

  • Calculez les paramètres de performance exacts de votre équipement pour obtenir des mesures les plus précises

Le recours à de formules électriques de base peut vous permettre d’améliorer de façon significative vos routines de maintenance quotidiennes.

Enfin, il n'existe pas de méthode plus précise pour calculer la répartition de l'énergie. Les formules principales sont listées ci-dessous :

Formules de calcul :

  • Condensateur :

Charge Q (coulomb) = Capacité C (farad) * tension U (volt)

Couplage en parallèle : C = C1 + C2 + C3

Couplage en série : 1C=1C1+1C2+1C3

L’appareil de mesure est un capacimètre.

  • Intensité de courant :

L'ampère est l'intensité d’un courant constant qui transporte 1 coulomb par seconde.

1 ampère heure = 3600 coulombs

Intensité I (ampère) = Charge Q (coulomb) / Temps T (secondes)

L’appareil de mesure est un ampèremètre.

  • Puissance absorbée par un récepteur :

Puissance P (watt) = Tension U (volt) * Intensité I (ampère)

L’appareil de mesure est un wattmètre.

  • Loi d’Ohm (formule pour les conducteurs passifs) :

Tension U (volt) = Résistance R (ohm) * Intensité I (ampère)

L’appareil de mesure est un voltmètre.

  • Résistance :

Couplage en série : R = R1 + R2 + R3

Couplage en parallèle : 1 / R = 1 / R1 + 1 / R2 + 1 / R3 T

L’appareil de mesure est un ohmmètre.

  • Générateur :

Tension U (volt) = Force électromotrice à vide E (volt) – Résistance R (ohm) * Intensité I (ampère)

L’appareil de mesure est un voltmètre.

  • Récepteur :

Tension U (volt) = Force contre-électromotrice E’ (volt) + Résistance R (ohm) * Intensité I (ampère)

L’appareil de mesure est un voltmètre.

  • Effet Joule :

W : énergie calorifique

Puissance W (watt) = Résistance R (ohm) * Intensité I² (ampère carré) * Temps t (seconde)

P : Puissance calorifique

Puissance P (watt) = Résistance R (ohm) * Intensité I² (ampère carré)

P = U * I = U²/R

L’appareil de mesure est un wattmètre.

  • Pulsation de courant :

Pulsation ω (radian/seconde ) = 2 * π * Frequence F (hertz )

  • Fréquence :

Fréquence f (hertz) = 1 / Période T (seconde)

L’appareil de mesure est un fréquencemètre.

  • Puissance active :

Puissance Active P (watt) = tension U (volt) * Intensité I (Ampere) * Facteur de puissance Cos Phi

L’appareil de mesure est un wattmètre.

  • Puissance réactive :

Puissance réactive Q (VAR) = tension U (volt) * Intensité I (ampère) * Sin Phi

L’appareil de mesure est un varmètre.

  • Puissance Apparente :

Puissance Apparente S (VA) = tension U (volt) * Intensité I (ampère)

L’appareil de mesure est un phi-mètre.

  • Impédance :

En courant alternatif, Z est différent de R.

Tension U (volt) = Impedance Z (ohm) * Intensité I (ampère)

  • Circuit résistif pur :

En courant alternatif, Z est égal à R

Tension U (volt) = Résistance (Ohm) * Intensité I (ampère)

  • Travail énergie :

Déplacement suivant un angle par rapport à la force :

Travail W (joule) = Force F (newton) * Déplacement D (mètre) * Angles Cos Phi

  • Travail au cours d’une rotation :

Travail W (joule) = Couple N (newton.metres) * Rotation Phi (radian)

  • Moment d’une force par rapport à son axe de rotation :

Couple M (newton.metres) = Force F (newton) * Rayon R (mètre)

L’appareil de mesure est un couple-mètre.

  • Puissance :

Puissance P (watt) = Travail W (Joule) / Temps T (seconde)

Travail P (watt) = couple M (newton.metre)* ω (radian/seconde)

  • Vitesse :

Vitesse linéaire = vitesse v (metres /seconde) = Longueur L (mètre) / Temps T (seconde)

L’appareil de mesure est un tachymètre.

Vitesse angulaire = Vitesse ω (radian / seconde ) = 2πN /60

  • Énergie :

Énergie cinétique (joule) = * Masse M (kg) * Vitesse V² (mètre/sec²)

Énergie potentielle = Énergie Ep (joule) = masse M (kg) * accéleration g (m/sec²) * hauteur h (mètre)

  • Moment de giration :

Dépend du mode de transmission des masses entraînées :

Moment de giration MD² (kg.mètre carré) = 4 * moment d'inertie J (kg.mètre carré)

  • Pression

Pression P (pascal) = Force F (newton ) / Section (mètre carré)

L’appareil de mesure est un manomètre.

  • Débit :

Débit Q (mètre cube / seconde) = Volume V (mètre cube) / temps (seconde)

Débit Q (mètre cube / seconde) = Volume V (mètre cube) * Fréquence de rotation N (tour / seconde)

L’appareil de mesure est un débitmètre.

  • Puissance :

Puissance P (watt) = Pression P (pascal) * Débit Q (mètre cube / sec)

 

La mise en place d’une routine de maintenance efficace permet d'éviter des pertes financières importantes causées par des pannes imprévues. Les formules électriques de base jouent un rôle essentiel dans l'exécution des tâches de maintenance quotidiennes des équipements électriques et des systèmes de distribution d'énergie. Une stratégie globale de maintenance se doit ainsi d’inclure tous les équipements mécaniques et électriques d'une usine afin d'en assurer la sécurité et la fiabilité.