Assurer la sécurité, la fiabilité et l'évolutivité de la distribution d'énergie en courant continu
Alors que le photovoltaïque solaire, le stockage d'énergie par batterie, la recharge des véhicules électriques, les centres de données et les systèmes industriels s'appuient de plus en plus sur le courant continu, les exigences en matière de protection évoluent. Mersen associe son expertise en matière de fusibles, d'appareillages de protection, de protection contre les surtensions et de coordination des protections, tous adaptés au courant continu, afin de contribuer à rendre ces architectures sûres, fiables et évolutives.
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LA VISION
Le courant continu n'est pas nouveau: ce qui change, c'est le paysage énergétique
L'électrification s'accélère dans les bâtiments, l'industrie et les infrastructures. Parallèlement, de plus en plus d'équipements de production, de stockage et de consommation finale fonctionnent en courant continu. Il en résulte un décalage croissant entre des systèmes énergétiques de plus en plus « natifs en courant continu » et des réseaux électriques encore principalement conçus pour la distribution en courant alternatif.
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Le courant continu est au cœur des nouveaux enjeux énergétiques
Les modes de production, de stockage et de consommation de l’énergie évoluent. Le photovoltaïque solaire produit de l’électricité en courant continu, les batteries stockent l’énergie en courant continu, et de nombreuses applications en pleine expansion, notamment la recharge des véhicules électriques, les centres de données, l’éclairage LED et les équipements électroniques, fonctionnent en fin de compte en courant continu. À mesure que ces technologies se généralisent, le courant continu joue un rôle de plus en plus important dans les systèmes énergétiques modernes. Cela ouvre de nouvelles perspectives pour relier la production, le stockage et les charges électriques grâce à des architectures électriques plus directes et plus efficaces.
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Mais la distribution reste principalement en courant alternatif
La plupart des bâtiments, des installations industrielles et des réseaux électriques distribuent encore l’électricité en courant alternatif. Le raccordement des équipements de production, de stockage et d’utilisation finale en courant continu nécessite donc souvent plusieurs étapes de conversion courant alternatif-courant continu et courant continu-courant alternatif. Chaque conversion peut entraîner l’ajout d’équipements supplémentaires, des pertes d’énergie, de la chaleur, des besoins en espace et une complexité accrue du système. Bien que le courant alternatif reste indispensable pour de nombreuses applications et pour le transport d’électricité sur de longues distances, certains systèmes énergétiques locaux pourraient bénéficier d’une approche plus directe lorsque leurs principales sources et charges fonctionnent déjà en courant continu.
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Le courant continu permet de créer un circuit énergétique plus direct
Lorsque la production, le stockage et les utilisations finales d’électricité fonctionnent déjà en courant continu, la distribution de l’énergie sous cette forme permet de réduire les étapes de conversion superflues et de simplifier le circuit énergétique global. Selon l’architecture mise en place, cela peut se traduire par un rendement accru, une diminution des pertes électriques, une réduction des besoins en infrastructures et une intégration plus aisée des énergies renouvelables et du stockage par batterie. L’objectif n’est pas de remplacer le courant alternatif partout, mais d’identifier les applications dans lesquelles le courant continu apporte une valeur ajoutée évidente sur les plans technique, opérationnel et économique.
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Courant continu: qu'est ce que cela implique ?
En courant continu les règles de protection électrique changent
Le comportement en cas de défaut en courant continu diffère de celui en courant alternatif. En l'absence de passage au zéro naturel du courant, les arcs peuvent persister et les dispositifs de protection doivent interrompre le courant continu de manière sûre et prévisible.
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Mersen développe des technologies de protection adaptées au courant continu ainsi qu'un savoir-faire en matière d'applications permettant de couper les défauts, de limiter l'énergie de défaut et de coordonner la protection au sein des architectures à courant continu.
- Capacité de coupure spécifique: une capacité de coupure et une maîtrise de l’arc conçues pour le courant continu.
- Sélectivité coordonnée: isole le défaut tout en maintenant l’alimentation des parties non affectées du système.
- Protection bidirectionnelle: prend en compte les courants de défaut pouvant provenir de la production, du stockage ou des convertisseurs.
- Gestion de la tension et de l’isolation: coordonne les niveaux de tension, la polarité, l’isolation et la stratégie de mise à la terre à l’échelle de l’architecture.
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Ce qu'offre une architecture en courant continu
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Moins d'étapes de conversion
Il réduit les étapes répétées de conversion CA/CC lorsque la production, le stockage et les charges fonctionnent déjà en courant continu. -
Réduction des pertes d'énergie
Une chaîne de conversion plus courte réduit les pertes d'énergie entre la source, le stockage et la charge -
Une intégration plus directe des énergies renouvelables
Il relit plus directement les installations photovoltaïques et les systèmes de stockage d'énergie par batterie aux charges en courant continu et au réseau de distribution local.
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Des flux d'énergie plus adaptables
Il permet aux sources de production, aux systèmes de stockage d'énergie par batterie et aux charges d'échanger de l'énergie au sein d'une architecture locale commune, tout en assurant une connexion directe aux sources d'énergie renouvelables sans passer par des niveaux de conversion. -
Une plus grande résilience locale
Le recours à une production et un stockage décentralisés vient en soutien aux stratégies de continuité, de secours et de gestion de l'énergie.
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Trouvez la solution adaptée à votre application
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01.
EV Charging
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COURANT CONTINU
Où se situe la protection dans la chaîne d'alimentation en courant continu ?
De la production au stockage, en passant par la conversion, la distribution et les charges, la protection doit être coordonnée à l'échelle de l'ensemble de l'architecture CC. Découvrez comment les technologies Mersen y contribuent.
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Mersen, votre partenaire pour l'avenir !
De l'expertise en matière de protection à l'accompagnement dans la mise en place d'une architecture CC
Virginie Golicheff
VP Marketing Stratégique
Le courant continu (CC) crée de la valeur là où la production, le stockage et les charges fonctionnent de plus en plus en courant continu. Pour exploiter cette valeur à grande échelle, il ne suffit pas d'assurer des flux d'énergie efficaces ; il faut également des solutions de protection garantissant la sécurité, la fiabilité et la continuité du service. Mersen associe ses technologies de protection CC à son expertise en matière d'applications et de coordination afin de contribuer à rendre ces architectures sûres, fiables et évolutives.
Mersen a développé une expertise en matière de protection en courant continu dans les domaines de l'énergie solaire photovoltaïque, du stockage d'énergie par batterie, de la recharge des véhicules électriques, du bâtiment et des applications d'alimentation critique. Nous combinons des composants adaptés au courant continu avec notre expertise en matière d'interruption de défaut, de sélectivité, de protection contre les surtensions et de coordination afin d'accompagner nos clients depuis les premiers choix d'architecture jusqu'au déploiement industriel.
• Plus de 130 ans d'expertise en protection électrique
• Plus de 10 ans d'expérience en protection en courant continu
• Expertise en coordination des applications et des protections
• Participation aux écosystèmes industriels du courant continu -
PRODUITS
Les solutions Mersen spécifiques au courant continu
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01.
Bus bars
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L'ECOSYSTEME
Élaborer les règles, pas seulement les produits
Collaboration avec les leaders du secteur chez Current/OS
Mersen apporte son expertise en matière de protection et de sécurité à l’écosystème Current/OS, qui rassemble des fabricants de matériel électrique et des acteurs du secteur afin de définir des règles communes pour la distribution en courant continu. Cette initiative porte sur la sécurité des systèmes, l’interopérabilité, la gestion de la tension, la détection des défauts, la déconnexion et la certification, aidant ainsi les clients à passer de projets pilotes isolés à une architecture en courant continu évolutive et reproductible.
Faire progresser la technologie du courant continu pour l'industrie
L'Open Direct Current Alliance rassemble des entreprises, des instituts de recherche et des experts du secteur afin d'accélérer le déploiement concret de la technologie du courant continu. S'appuyant sur l'expérience acquise dans le cadre de projets de recherche industriels sur le courant continu et d'installations réelles, l'ODCA élabore des concepts de systèmes et partage ses connaissances afin de mettre en place des réseaux à courant continu efficaces, économes en ressources et fiables. Mersen apporte son expertise en matière de protection pour soutenir le développement d'applications industrielles à courant continu sûres et évolutives.
Accompagner l'évolution de l'alimentation électrique des centres de données
L’Open Compute Project rassemble des hyperscalers, des fabricants d’équipements et des fournisseurs de technologies afin de développer des solutions ouvertes pour les infrastructures de centres de données de nouvelle génération. Alors que l’intelligence artificielle entraîne une augmentation de la densité de puissance par rack, la communauté OCP travaille sur des architectures à courant continu haute tension, notamment la distribution à 800 V CC, afin de réduire l’intensité du courant, les besoins en conducteurs et la complexité de l’alimentation électrique. L’expertise de Mersen en matière de protection CC répond aux exigences de coupure de défaut, de coordination et d’isolation imposées par ces architectures émergentes.
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Foire aux questions
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Pourquoi le courant continu revient-il sur le devant de la scène ?
Le photovoltaïque, le stockage par batterie, la recharge des véhicules électriques, les centres de données et de nombreuses charges électriques modernes produisent, stockent ou consomment déjà de l'énergie en courant continu. Dans les applications adaptées, la distribution de l'énergie en courant continu peut réduire le nombre d'étapes de conversion CA/CC, simplifier l'architecture électrique et favoriser une intégration plus directe des énergies renouvelables et des systèmes de stockage.
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Quels sont les principaux avantages de la distribution en courant continu ?
En fonction de l'application et de l'architecture du système, la distribution en courant continu peut réduire le nombre d'étages de conversion et les pertes d'énergie, simplifier l'intégration des installations photovoltaïques et des batteries, diminuer les exigences en matière de conducteurs et réduire le nombre de composants intermédiaires de conversion d'énergie. Elle peut également contribuer à renforcer la résilience des systèmes énergétiques locaux en coordonnant la production, le stockage et les charges critiques au sein d'une infrastructure commune en courant continu ?
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Pourquoi la protection contre le courant continu nécessite-t-elle des composants spécialement conçus à cet effet ?
La dynamique des défauts en courant continu diffère fondamentalement de celle en courant alternatif. Le courant continu ne présente pas de passage à zéro naturel, ce qui signifie que les arcs électriques peuvent persister et que l'énergie de défaut doit être interrompue de manière délibérée. Les fusibles, les dispositifs de protection contre les surtensions et les sectionneurs spécialement conçus pour le courant continu sont développés et testés pour gérer ces conditions en toute sécurité, limiter l'énergie de défaut et assurer une coordination fiable des protections.
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Comment la protection est-elle coordonnée dans un système à courant continu comportant plusieurs sources ?
Dans un système à courant continu combinant production solaire, batteries, convertisseurs et raccordement au réseau, le courant de défaut peut provenir de plusieurs sources et circuler dans différentes directions. Les dispositifs de protection doivent donc être coordonnés sur l'ensemble des branches d'alimentation et de charge, de manière à ce que le dispositif le plus proche du défaut se déclenche en premier. Le choix approprié des dispositifs, la limitation du courant et la coordination au niveau du système permettent d'isoler la section affectée tout en maintenant le fonctionnement du reste du système.
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En quoi le comportement des défauts en courant continu diffère-t-il de celui en courant alternatif, et en quoi cela est-il important ?
En courant continu, le courant de défaut augmente très rapidement et ne présente pas de passages à zéro naturels ; les arcs peuvent donc persister et l'énergie peut être plus élevée pendant un temps donné.
La protection doit donc détecter et éliminer les défauts beaucoup plus rapidement, et les dispositifs doivent être conçus pour interrompre les arcs en courant continu en toute sécurité.
La coordination entre plusieurs sources et convertisseurs est d'autant plus cruciale que les sources électroniques peuvent limiter ou maintenir les courants de manière complexe.
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Contactez-nous
Vous concevez une architecture en courant continu ?
Que vous développiez un centre de données, un système de stockage d'énergie par batterie, une infrastructure de recharge pour véhicules électriques, un micro-réseau industriel ou toute autre application en courant continu, les experts de Mersen peuvent vous aider à identifier l'architecture et les technologies de protection les mieux adaptées.
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