UPS ou groupe électrogène pour l’alimentation de secours : leurs fonctionnalités respectives et pourquoi la plupart des sites ont besoin des deux

Le rôle d’un onduleur

Un onduleur se place entre l’alimentation et la charge. En fonctionnement normal, il conditionne l’énergie – il filtre les pics, les creux et les variations de fréquence – et maintient ses batteries chargées ; lors d’une défaillance, son convertisseur alimente la charge à partir des batteries sans coupure. Les batteries étant coûteuses et lourdes, un onduleur n’alimente la charge que pendant quelques minutes – assez pour passer les courtes interruptions et laisser le temps au groupe de démarrer. Les onduleurs rotatifs stockent l’énergie dans un volant d’inertie au lieu de batteries et assurent une continuité de quelques secondes plutôt que de quelques minutes ; ils sont utilisés dans les grandes installations où l’on compte sur le démarrage du groupe à chaque fois.

Le rôle d’un générateur

Un groupe de secours démarre automatiquement lorsque l’alimentation tombe – en quelques secondes – et l’inverseur de source automatique (ATS) raccorde la charge au groupe dès que la tension et la fréquence sont stables. Il fonctionne ensuite pendant des heures ou des jours avec le carburant de ses réservoirs : un châssis-réservoir pour une autonomie plus courte, un réservoir de stockage et un système de transfert pour une autonomie plus longue. Il ne peut pas combler l’intervalle de démarrage, c’est pourquoi les charges qui ne supportent aucune coupure – serveurs, télécommunications, équipements médicaux – disposent d’un onduleur en amont, alors que celles qui le peuvent – climatisation, éclairage, pompes – sont raccordées directement au groupe.

Comment ils travaillent ensemble

Séquence lors d’une coupure réseau : l’onduleur alimente la charge critique dès la première milliseconde ; le groupe démarre et monte en vitesse ; l’ATS transfère le site sur le groupe ; l’onduleur repasse en conditionnement et recharge ses batteries à partir du groupe. Lorsque le réseau revient et est stable, l’ATS rebascule – avec une courte interruption que l’onduleur comble, ou sans interruption avec un inverseur à transition fermée – et le groupe se refroidit puis s’arrête. Le groupe doit convenir à l’entrée de l’onduleur, au refroidissement et à toutes les autres charges qu’il alimentera, y compris les moteurs qui démarrent au transfert.

Dans un centre de données, l’ensemble de la chaîne (alimentation électrique, onduleurs, générateurs, appareillage de commutation, carburant) est dupliqué selon le niveau de redondance requis par la catégorie de service, et les générateurs sont testés sous charge simulée selon un calendrier précis, car ce sont les seuls éléments qui restent inactifs.

Déterminer les besoins d’un site

Un site dont les charges supportent une brève interruption (une usine, une station de traitement des eaux, un bâtiment) a besoin d’un groupe électrogène et d’un commutateur automatique de transfert (ATS). Un site dont les charges ne le supportent pas (informatique, télécommunications, hôpitaux, laboratoires) a besoin d’un onduleur (UPS) en amont de ces charges et d’un groupe électrogène en aval. Un site pouvant tolérer quelques minutes d’interruption non critique et ne subissant pas de coupures prolongées peut se contenter d’un onduleur seul, ce qui est rare. AXON réalise la partie « générateur » du système : conteneurs et enceintes, systèmes d’alimentation en carburant, échappements et silencieux, appareillage de commutation comprenant le disjoncteur du générateur, le commutateur automatique de transfert (ATS) et le tableau de commande (MCC), ainsi que des bancs de charge pour les essais – pour des groupes électrogènes de toutes marques.