Connecter une armoire électrique à Internet : pourquoi et comment
Une armoire électrique — qu’il s’agisse d’un TGBT (Tableau Général Basse Tension), d’une armoire de distribution secondaire, d’un tableau de commande moteur ou d’une armoire de compensation d’énergie réactive — est le cœur du système électrique d’un site. La connecter à distance apporte des bénéfices immédiats :
- Supervision énergétique : suivre en temps réel la consommation (kWh, kW, cos phi) pour optimiser la facture et détecter des anomalies
- Alertes de défaut : être notifié immédiatement lors d’un déclenchement de protection ou d’une alarme
- Maintenance préventive : détecter un déséquilibre de phases ou une montée en température avant la panne
- Conformité ISO 50001 : disposer des données de consommation détaillées pour le management de l’énergie
Équipements typiques d’une armoire électrique connectée
Une armoire TGBT ou de distribution connectée comprend généralement :
Compteurs d’énergie communicants :
- Compteur principal (kWh, kW, kVAR, cos phi, harmoniques) avec Modbus RTU/TCP
- Compteurs de sous-circuits (éclairage, CVC, process, bureaux)
- Analyseurs de réseau (qualité de l’énergie, THD)
Protections communicantes :
- Disjoncteurs communicants (état, courant mesuré, nombre de déclenchements)
- Protections différentielles (courant de fuite, état armé/déclenché)
- Relais de protection moteur (courant, température)
Capteurs environnementaux :
- Sonde de température dans l’armoire (thermostat)
- Détecteur d’ouverture de porte (sécurité)
- Capteur d’humidité
Le routeur 4G sur rail DIN : clé de voûte de l’armoire connectée
Le routeur 4G industriel sur rail DIN est l’élément qui rend l’armoire électrique accessible à distance. Ses caractéristiques doivent être adaptées à l’environnement armoire :
| Caractéristique | Exigence armoire électrique |
|---|---|
| Format | Rail DIN 35 mm |
| Alimentation | 24 V DC (ou 12-48 V DC / 100-240 V AC) |
| Température de fonctionnement | -20 à +60°C (armoires non climatisées) |
| Port RS-485 | Indispensable pour compteurs Modbus RTU |
| Port Ethernet | Pour compteurs/équipements Ethernet |
| VPN intégré | IPsec ou OpenVPN |
| Antenne externe | Connecteur SMA pour câble coaxial vers antenne externe |
| Indice de protection | IP20 minimum (armoire fermée) |
Protocole Modbus dans les armoires électriques
Le Modbus RTU sur RS-485 est le protocole dominant dans les armoires électriques pour les compteurs et équipements de mesure. Voici les registres types pour les compteurs énergie :
| Mesure | Registre Modbus (type) | Unité |
|---|---|---|
| Tension phase 1 | 3000 (lecture seule, input register) | 0.1 V |
| Courant phase 1 | 3020 | 0.01 A |
| Puissance active totale | 3060 | 0.1 kW |
| Energie active totale | 4000 | 0.1 kWh |
| Cos phi total | 3080 | 0.001 |
| THD tension | 3100 | 0.1 % |
Ces registres varient selon le fabricant et le modèle — consultez toujours la documentation Modbus du compteur.
Câblage RS-485 dans une armoire électrique
Le câblage RS-485 pour un bus Modbus dans une armoire nécessite quelques précautions :
- Câble blindé 2 fils (ex. Belden 9842 ou Draka LiYCY 2×0.25 mm²)
- Terminaison 120 Ω en fin de bus (résistance ou cavalier sur certains équipements)
- Polarisation : certains maîtres RS-485 nécessitent des résistances de polarisation en début de bus
- Séparation courant fort/faible : cheminer le câble RS-485 à l’écart des câbles de puissance (>30 cm ou dans un conduit séparé)
- Connexion du blindage : raccordez le blindage à la terre de l’armoire d’un seul côté (côté maître) pour éviter les boucles de masse
Supervision énergétique depuis une armoire TGBT connectée
Une fois le routeur 4G et les compteurs Modbus en place, la plateforme de supervision peut afficher :
- Courbe de charge : puissance active en kW sur 24h, 7j, 30j
- Consommation par poste : répartition éclairage / process / bureaux / CVC
- Qualité du réseau : THD, cos phi, déséquilibre de phases
- Alertes : dépassement de puissance souscrite, courant déséquilibré, température armoire
- Rapport ISO 50001 : export CSV/Excel pour audit énergétique