Sommaire 8.0 8.0 Sommaire 8.1 Description du système 8.100 Description générale du système 8.110 Principe de fonctionnement 8.120 Principe de mesure 8.2 Planification, plans de révision 8.200 Planification, plan des boucles de capteur 8.210 Plans de révision, plans des cordons de soudure 8.3 Appareil de surveillance U89A 8.300 Description de l'appareil, caractéristiques techniques 8.310 Description de l'appareil, feuille 2 8.320 Marche à suivre en cas d'incident 8.330 Schéma électrique, câblage 8.340 Option: télétransmission
8.100 Description générale du système De nos jours, les conduites de chauffage posées dans le sol sont pour la plupart dotées de systèmes de surveillance d'exploitation. Elles offrent l'avantage de pouvoir détecter à temps et localiser aisément les dommages. Les conducteurs de surveillance, incorporés lors de la fabrication par injection de mousse dans l isolation thermique, remplissent des fonctions multiples avec les appareils de surveillance correspondants. La sécurité de service est ainsi renforcée et les coûts d avarie sont limités. Les systèmes tubulaires que sont la à distance FLEXWELL, le tube de chauffage à distance PREMANT et la conduite flexible de distribution de chaleur à distance CASAFLEX ainsi que, sur demande, le TUBE DOUBLE MANTEAU ACIER BRUGG, sont équipés en série dès l'usine d un système de surveillance fonctionnant suivant le procédé de mesure de référence par résistance (). (Sur demande, le tube de chauffage à distance PREMANT est livrable avec d autres conducteurs de surveillance) et BRANDES sont des systèmes compatibles. La technologie permet d assurer une pluralité de fonctions par les conducteurs et les appareils de surveillance: Contrôle et détection de l humidité dans l isolation thermique dès la pose de la conduite. Fourniture de valeurs de mesure significatives concernant l état de l isolation thermique. Le contact du conducteur de surveillance avec le tube intérieur ou la rupture et/ou les interruptions à un endroit quelconque du circuit électrique sont affichés de manière différenciée. Les infiltrations d humidité qui sont dues, par ex. à un défaut du cordon de soudure, aux assemblages de manchon non étanches ou aux dommages causés de l extérieur, sont mesurées, signalées et localisées non seulement dans la zone du manchon, mais continuellement sur toute la longueur de la conduite Un contrôle préalable inhérent au fonctionnement propre des appareils permet de détecter les pannes et les incidents de service avec un affichage correspondant. Des capteurs installés dans le fond des puits et branchés à la boucle du conducteur de surveillance peuvent déclencher une alarme en cas d'infiltration d eau. Retransmission des messages d alarme par des sorties vers des équipements externes d'alarme, enregistrement électronique ou retransmission des valeurs de mesure et/ou d autres états de contact. Selon les exigences dues à la taille du réseau et à la disponibilité des données, il est possible de choisir dans l'assortiment d appareils de mesure, de surveillance et de détection un équipement approprié conçu selon le principe de la construction modulaire. L éventail des combinaisons d appareils va de la saisie manuelle des valeurs de mesure sur l'état de l isolation thermique et la localisation manuelle des défauts (appareil U 89 A) à la surveillance et la localisation automatiques des défauts avec signalisation à distance, la demande de test via un système électronique de dialogue, l'enregistrement des mesures ainsi que la communication électronique des informations aux ordinateurs / imprimantes des systèmes centraux pilotes.
Principe de fonctionnement 8.110 Conducteurs de surveillance Les conducteurs de surveillance (conducteur capteur, conducteur de retour) sont posés sans discontinuité dans l isolation thermique de la tuyauterie, entre les tubes extérieur et intérieur. Alors que sur les conduites PREMANT et CASAFLEX les conducteurs sont disposés parallèlement au tube intérieur, approximativement au centre dans l isolation thermique, sur la à distance FLEXWELL, ils sont guidés côte à côte hélicoïdalement, avec un écart défini par rapport au tube intérieur. Structure du conducteur capteur 1. Perforations à des intervalles réguliers pour le contact d'humidité 2. Isolation PTFE, couleur rouge 3. Fil NiCr 1 2 3 2 1 Structure du conducteur de retour 1. Conducteur en cuivre 2. Isolation FPE, couleur verte Principe de mesure de la surveillance Le procédé de mesure de référence par résistance (), qui fonctionne selon le principe du diviseur de tension sans courant, constitue le fondement technique de mesure aussi bien pour la surveillance que pour la localisation. Une tension définie est appliquée entre le conducteur du capteur disposé parallèlement au tube dans l isolation thermique et le tube (voir l'illustration). Lorsque la résistance d isolation présente à cet endroit se réduit par suite d une infiltration de l humidité, une augmentation de la tension est mesurée au niveau de la résistance comparative dans l appareil de surveillance monté en amont et un message est généré. Principe de surveillance Conducteur de capteur[rouge] Les perforations permettent en outre une évaluation différenciée de l intensité des défauts dus à l humidité dans tout le spectre contrôlable allant de "sec", avec une résistance d isolation supérieure à 50 MΩ, à "humide" avec moins de 10 kω. En plus du conducteur de capteur, un conducteur en cuivre isolé par FEP dit "conducteur de retour" est également utilisé pour la surveillance. Une boucle de capteur (voir l'illustration), pouvant atteindre une longueur maximale de 1000 mètres et donc contrôler un tube de 1000 mètres, est formée à partir des deux conducteurs. Les dérivations sont bouclées à partir du conducteur de capteur dans la conduite principale, c.-à-d. avec les conducteurs de capteur entrants et les conducteurs de retour sortants (voir l'illustration). Structure de la boucle de capteur S Boucle Conducteur de retour[vert] Conducteur de capteur[rouge] I Isolation Appareil de surveillance Conducteur de retour[vert] Boucle de capteur, y compris la dérivation Axe du tube La résistance de comparaison définit en même temps le seuil de signalisation. La surveillance de l isolation thermique est effectuée par un conducteur capteur spécial (voir l'illustration). Le conducteur est protégé contre les contacts directs avec du métal par une isolation PTFE résistante à la température. Le contact de l humidité avec le conducteur NiCr est établi par des perforations réalisées dans l isolation PTFE, ce qui permet d assurer une surveillance sans failles de toute la ligne de tubes. Lorsque les réseaux tubulaires à surveiller s'étendent sur une longueur supérieure à 1000 mètres, le réseau tubulaire est subdivisé en tronçons de surveillance d'une longueur maximale de 1000 mètres, qui sont constituées en boucles de capteur individuelles. Un appareil de surveillance correspondant peut alors être associé à chaque tronçon.
Principe de mesure 8.120 Principe de mesure de la localisation Localisation d'une interruption de la boucle de capteur Pour localiser les défauts d humidité ou de contact (défauts d isolation), une tension de localisation (U) est appliquée à la boucle du capteur. Au début de la boucle, une tension partielle U1 est mesurée entre le conducteur du capteur et le tube; elle est prélevée au-delà du défaut d'isolation sur le conducteur capteur. Etant donné que le conducteur du capteur a une résistance longitudinale très élevée de 5,7 Ω/m et que le conducteur de retour a une valeur proche de zéro ohm, on obtient la relation suivante: U1 R1 x % L1 = = = U R 100 % L Alors que l interruption en tant que telle de la boucle est immédiatement signalée sur les installations automatiques, la localisation de l'emplacement du défaut doit être effectuée manuellement et à l aide d autres procédés. La méthode de mesure la plus répandue est le procédé de mesure de la durée qui a donné de bons résultats dans des cas de ce genre. En cas de rupture du conducteur, on peut également faire appel à un simple procédé de mesure de capacité. Pour éviter des sources ultérieures de défauts, il faut s assurer, dès le montage, de l intégrité de la boucle du capteur en effectuant continuellement des mesures de contrôle et des tests manuels de la résistance des raccordements de conducteur. U = tension totale U1 = tension partielle R = résistance totale de la boucle R1 = résistance partielle de la boucle x % = résultat de la localisation L = longueur totale du tube L1 = distance du défaut L intensité du défaut d isolation (résistance d isolation) n a aucune influence sur la précision de la localisation, car elle est prise en compte par la conception de l appareil. Principe de mesure de la localisation Unité de localisation x % Défaut d'humidité Conducteur de capteur[rouge] U U1 Conducteur de retour [vert] 100 %
Planification Plan des boucles de capteur 8.200 La planification Plan des boucles de capteur La planification du système de surveillance est effectuée parallèlement à la planification du réseau de tubes. Il importe d'observer la longueur d un circuit de surveillance (conduite tubulaire maximale de 1000 m par appareil) et la subdivision en différents circuits de surveillance. Les appareils peuvent être réunis de manière centralisée dans un bâtiment. Pour les extensions futures de réseau prévues, il convient de prévoir éventuellement des câbles complémentaires qui seront posés simultanément dans les tranchées. Centrale de chauffage Bat. 1 Appareil de surveillance Aller Retour Système de surveillance BRANDES Fil CrNi (rouge) Fil Cu (vert) TT 1,5 mm 2 ou U 72 0,8 mm Longueur 9m : câble blindé Câblage par un électricien Bat. 3 Boîtes de raccordement Pièce-T (par dessous) Câblage entre les boîtes BRUGG dans le bâtiment par un électricien Bat. 4 Pièce-T (par dessous) Bat. 2 Mesures effectuées (résultats) Résistance continue (DR) R = 5.7 Ω/m Résistance d'isolation (IR) Niveau BS-MH-2 Aller Retour Aller Retour 2219 Ω 2220 Ω 0 =^ > 50 MΩ 0 =^ > 50 MΩ
8.210 Plans de révision, plans des cordons de soudure Les plans de révision sont nécessaires, afin de pouvoir mesurer les défauts à la surface du sol après la localisation. Les plans établis avec précision facilitent la localisation et le diagnostic du message d'erreur. Les plans des cordons de soudure ont donné les meilleurs résultats. Plan de révision Plan des cordons de soudure Centrale de chauffage Bat. 1 Vue A Coude 90 Mesures effectuées (résultats) Tube L standard Coude [m] PRE 60.3-140 6 m 0.50 x 0.50 PRE 76.1-160 6 m 0.65 x 0.65 PRE 88.9-180 12 m 0.65 x 0.65 Purge Bat. 3 Bat. 4 Bat. 2 Pièce-T (par dessous) Vidange, DN 32
Description de l'appareil U89A Caractéristiques techniques Description du matériel 8.300 Fonction Cet appareil surveille la résistance d isolation électrique entre le conducteur de signalisation et le tube (terre). Parallèlement, toute interruption du conducteur de signalisation ou tout défaut de la mise à la terre (< 5 kω ) sont signalés. La signalisation d un défaut de mise à la terre est également utilisable pour la surveillance d un puits par le branchement d un interrupteur de niveau (par ex. EHS - JOLA 6M, Otto Fischer AG) entre le retour direct du conducteur et le tube. L appareil peut être logé dans l armoire électrique ou également monté sur le mur. Montage mural Une touche et 2 voyants de signalisation sont fixés sur l appareil. Lampe Vert: en service Rouge: Incident Montage dans l armoire électrique Pour la commande, une touche supplémentaire et 2 voyants de signalisation doivent être incorporés dans la porte de l armoire. Incident En cas de dépassement du seuil de tolérance de la résistance d isolation électrique (isolation humide), d'interruption ou de défaut de mise à la terre (surveillance de puits), un avertisseur sonore, un voyant ou un système d alarme central se déclenche. Parallèlement, le voyant de signalisation des incidents s allume sur l appareil, resp. sur la porte de l armoire, comme suit: Isolation humide Interruption de la boucle de surveillance Défaut de mise à la terre; surveillance de puits avec un interrupteur à flotteur En cas d'incident, veuillez contacter immédiatement BRUGG Rohrsysteme!
Description de l'appareil U89A 8.310 Sortie d'alarme pour la signalisation externe d'un incident L'appareil est équipé d'une sortie d'alarme pour l'alimentation d'un transmetteur de signaux acoustiques, d'une lampe ou d'une installation d'alarme. Quittance La sortie d'alarme peut être déclenchée en pressant sur la touche à double fonction (test de l'appareil + touche de quittance). Le voyant d'incident reste allumé jusqu'à l'élimination de l'incident. Test de l'appareil L'appareil ne nécessite aucun entretien. Toutefois, nous recommandons de procéder à un contrôle de fonctionnement une fois par mois. On peut simuler une erreur en appuyant sur la touche. Cette action permet d'effectuer un contrôle global du système électronique de l'appareil. Le voyant d'incident doit alors s'allumer. La sortie d'alarme peut être connectée ou bloquée pendant le test à l'aide de l'interrupteur incorporé sur le circuit imprimé. Lors du montage, il faut placer l'interrupteur sur la position voulue. Caractéristiques techniques Tension d'alimentation 220 V 50 Hz Tolérance de tension +/ 10% Puissance consommée 1,5 VA Sortie contact à courant fort Charge des contacts max. 250 V AC 5 A (courant alternatif) max. 30 V DC 5 A (courant continu) Entrée de câble 6 passe-câbles Perbunan latéraux 2 ouvertures enfonçables dans le socle du boîtier Type de raccordement bornes à vis avec des plaquettes de serrage, max. 2 x 1,5 mm² Type de protection IP 40 Température ambiante 10 à + 40 C Longueur max. de la boucle 0 à 10 kω (0 env. 1000 m) Dimensions du boîtier A 150 Enfoncer pour la fixation murale Ø 4,2 mm Enfoncer pour la fixation à clip sur des rails normalisés DIN 46277 de 35 mm. Clip dans l'appareil. 107 75 Vue A
Marche à suivre en cas d'incident U89A 8.320 Causes possibles des incidents Incident Cause possible 1. Le voyant vert ne brille pas Pas de tension de réseau Le fusible 50 ma du circuit imprimé est défectueux Attention Avant d'ouvrir l'appareil, désactiver l'interrupteur principal. 2. Le voyant d'incident (rouge) brille Contacter immédiatement Brugg! a) de façon continue humidité dans l'isolation b) en clignotant interruption de la boucle de surveillance (dans le tube ou dans les boîtes de raccordement) c) en clignotant mise à terre avec interrupteur de niveau pour la surveillance de puits. alternativement (eau dans le puits) Test de l'appareil sans raccordement des tubes Marche à suivre Signalisation du voyant d'incident 1. Boucle, débrancher les bornes 1 + 2 doit clignoter 2. Relier les bornes 1 + 2 doit s'éteindre 3. Appuyer sur la touche (test de l'appareil) doit s'allumer 4. Relier les bornes 1, 2 + 5 doit clignoter alternativement Si ces 4 conditions sont en ordre, il faut chercher la raison du défaut dans l'installation des conduites (boîtes de raccordement, câbles de liaison).
Schéma de câblage électrique U89A Câblage 8.330 Attention: désactiver l'interrupteur principal avant d'ouvrir l'appareil sur circuit imp. Commutateur Circuit imprimé enfichable libre bloque Sortie pour «dérangement externe» de test d'alarme d'appareil hors service quand le couvercle est enlevé courant faible max. 12 V bornes bornes 3 libre de potentiel Lors de raccordement direct, ponter les bornes A B sur borne 3 charge des contacts max. 250 V~ / 5 A, 30 V= / 5 A courant faible rouge vert Bouton de test et de quittance Dérangement En service Boîte du surveillance Cu (vert ou bleu) CrNI (rouge ou brun) Cu (vert ou bleu) CrNI (rouge ou brun) Limite de montage BRUGG TT 1.5 mm 2 ou U72 0.8 mm Si longueur 9 m: câble TT armé Câblage par électricien Alimentation pour dérangement externe Claxon, lampe, sirène d'alarme borne C resp. 1 Isolation humide Interruption du circuit Liasion en court-circuit alimentation pour tableau à distance charge des contacts 250 V~ / 5 A Raccord du tube Dans un puits, surveillance par un contact à flotteur* dans le couverle dérangement externe dans le couverle Mise à terre impérative selon cas spécial, ponter avec le tube. N 50 ma P Réseau 250 V~ / 1.5 A * par exemple: Nivostat EHS-JOLA 6M Otto Fischer AG Câblage lors de circuits dérivés, exemple Principe de câblage: toujours branché en série Câblage entre les boîtes a exécuter par un électricien Boîte du surveillance Limite de montage BRUGG Cu (vert ou bleu) bornes CrNI (rouge ou brun) Cu (vert ou bleu) CrNI (rouge ou brun) Limite de montage BRUGG TT 1.5 mm 2 ou U72 0.8 mm Si longueur 9 m: câble TT armé Câblage par électricien Limite de montage BRUGG
Option Télétransmission U89A 8.340 Exécution pour la télétransmission - par exemple «Ridat Rittmeyer» L'appareil de surveillance U 89 A est approprié également pour une télétransmission commandée par ordinateur. Pour ce faire, la commutation des portes du boîtier n'est pas nécessaire. Ces sorties sont câblées par une modification sur le circuit imprimé comme suit: Bornes 9 à 13 Etats logiques 13 12 R1 R2 Tout est en ordre I I Isolation humide 0 0 Mise à terre avec interrupteur de niveau pour la surveillance de puits. 1 0 Conducteur d'alarme en court-circuit contre la terre Interruption de la boucle 0 I R1 11 10 R2 9 Les fonctions des voyants de réseau et d'incident sur l'appareil ainsi que le «dérangement externe» (bornes 6 à 8) restent inchangées. Un contact de relais de la télétransmission permet de tester l'appareil ou d'acquitter la signalisation «dérangement externe».