Introduction : Comprendre la chaîne de transfert ATS
Lorsque votre installation perd de l'alimentation et que le générateur de secours se met en marche mais que rien ne se passe, le problème se situe quelque part dans la séquence du commutateur de transfert automatique (ATS). Comprendre cette chaîne est essentiel pour un dépannage rapide.
Chaque ATS suit un processus prévisible en quatre étapes :
- Détection – Le contrôleur surveille la tension du réseau et reconnaît une panne de courant
- Signal – L'ATS envoie une commande de démarrage au générateur
- Détection – Le contrôleur vérifie que la tension et la fréquence du générateur sont stables
- Transfert – Le commutateur mécanique connecte physiquement la charge à l'alimentation du générateur
Lorsque votre ATS ne commute pas sur l'alimentation du générateur, la panne se produit à l'une de ces étapes. Ce guide vous explique le dépannage systématique pour identifier exactement où la chaîne se brise et comment la réparer.
Phase 1 : Les vérifications des “ erreurs de l'utilisateur ”
Avant de démonter l'équipement ou d'appeler le service, éliminez les problèmes les plus courants et les plus embarrassants qui représentent près de 40 % de toutes les “ pannes d'ATS ”.”
Mode Auto vs. Manuel
La cause la plus fréquente de “ panne ” du commutateur de transfert est le sélecteur en mauvaise position. Vérifiez votre panneau de commande ATS :
- Mode AUTO – Requis pour un fonctionnement automatique
- Mode MANUEL – Le générateur doit être démarré et transféré manuellement
- Mode ARRÊT – Système complètement désactivé
- Cadenas de consignation – Verrouillage physique empêchant le fonctionnement du commutateur
Si quelqu'un a effectué une maintenance ou des tests, le commutateur peut avoir été laissé en mode MANUEL ou ARRÊT. Ce n'est pas un dysfonctionnement, c'est une erreur de l'opérateur.
Codes d'erreur et voyants
Les contrôleurs ATS modernes affichent des codes d'erreur qui identifient le problème exact. Les indicateurs d'erreur courants de l'ATS VIOX incluent :
| Indicator Light | Signification | Action requise |
|---|---|---|
| Surtension (Rouge) | Tension du générateur > 110 % nominale | Vérifiez les paramètres AVR |
| Sous-tension (Rouge) | Réseau ou générateur < 70 % nominal | Vérifiez l'alimentation entrante |
| Perte de phase (Rouge) | Phase manquante sur un système triphasé | Vérifiez le câblage/les disjoncteurs |
| Défaut de fréquence (Ambre) | Fréquence du générateur hors plage | Ajustez le régulateur |
| Défaut du contrôleur (Rouge) | Défaillance de la commande interne | Remplacez la carte de commande |
| Alimentation normale (Vert) | Alimentation du réseau disponible | Système fonctionnant normalement |
Consultez votre guide de sélection ATS pour les interprétations des codes d'erreur spécifiques au modèle.
Inspection visuelle rapide
Avant de procéder aux diagnostics techniques :
- Vérifiez tous les disjoncteurs – À la fois dans l'ATS et au niveau du générateur
- Vérifiez la tension de la batterie – La batterie de démarrage du générateur doit indiquer 12,5-13,8 V CC
- Recherchez les dommages évidents – Composants brûlés, infiltration d'eau, fils desserrés
- Testez le circuit du chargeur de batterie – De nombreux générateurs ont une entrée de chargeur 120 V dédiée
Phase 2 : Le générateur ne démarre pas (le signal de démarrage à 2 fils)
Comprendre le système de démarrage à 2 fils
La plupart des générateurs de secours utilisent une simple fermeture de contact sec pour lancer le démarrage. Le contrôleur ATS fournit deux fils :
- Fil 194 – 12 V CC positif (constant en mode AUTO)
- Fil 23 – Signal de commande (mis à la terre pour lancer le transfert)
En cas de panne de courant, l’ATS met le fil 23 à la terre commune du générateur. Cela complète le circuit de démarrage et signale au générateur de démarrer.
Pour les spécifications de câblage détaillées, consultez notre Guide de câblage ATS d’onduleur hybride.
Procédure de diagnostic
Outils nécessaires : Multimètre numérique, tournevis isolés
Étape 1 : Vérifier l’alimentation de commande
- Régler le multimètre sur la tension CC
- Mesurer entre la borne 194 (sur l’ATS) et la terre
- Lecture prévue : 12-14 V CC
- Si 0 V : Vérifier le fusible du contrôleur de 7,5 A, vérifier les connexions de la batterie
Étape 2 : Tester le signal de démarrage
- Simuler une panne de courant (couper le disjoncteur de service)
- Attendre l’expiration du délai de démarrage du moteur (TDES)
- Mesurer entre la borne 23 et la terre
- Lecture prévue : 0 V (signal mis à la terre) ou 12 V (selon le type de système)
Étape 3 : Test de démarrage manuel
- Sur le bornier du générateur, ponter temporairement les deux fils de démarrage
- Le générateur doit démarrer immédiatement
- S’il démarre : Le problème se situe dans le signal de commande de l’ATS
- S’il ne démarre pas : Le problème se situe dans la commande du générateur ou le moteur
Pannes de démarrage à 2 fils courantes
| Symptôme | Cause probable | Solution |
|---|---|---|
| Aucune tension sur 194 | Fusible grillé, batterie déchargée, mauvais câblage | Vérifier le fusible F1 (7,5 A), tester la batterie |
| 194 a de la tension, mais pas de démarrage | Fil 23 non mis à la terre | Remplacer la carte de commande ATS |
| Démarrage intermittent | Connexions de bornes desserrées | Resserrer toutes les connexions selon les spécifications |
| Le générateur démarre puis s’arrête | Polarité de câblage incorrecte | Vérifier la configuration de démarrage à 2 fils |
Compréhension les contacts secs ou humides est essentiel pour une installation et un dépannage appropriés de l’ATS.
Phase 3 : Le générateur démarre, mais l’ATS ne commute pas
Il s’agit du scénario le plus frustrant : le générateur fonctionne parfaitement, produisant de l’électricité, mais l’ATS refuse de transférer la charge. Le coupable est presque toujours la détection de tension ou de fréquence.
Le mécanisme de protection de la tension/fréquence
Les contrôleurs ATS comprennent une logique de protection pour empêcher le transfert vers une alimentation de générateur instable. Le contrôleur surveille en permanence :
Fenêtres d’acceptation de la tension :
| Paramètre de tension | Gamme typique | Notes |
|---|---|---|
| Prise minimale | 85-90% nominal | Trop bas = ne transférera pas |
| Prise maximale | 110-115% nominal | Trop élevé = ne transférera pas |
| Seuil de transfert | 90-95% nominal | Alimentation stable requise |
| Équilibre des phases | À moins de 10 V (triphasé) | Empêche le fonctionnement monophasé |
Fenêtres d'acceptation de fréquence :
| Système | Plage acceptable | Notes |
|---|---|---|
| Systèmes 60 Hz | 58-62 Hz | Ajustement du régulateur requis |
| Systèmes 50 Hz | 48-52 Hz | Courant en dehors de l'Amérique du Nord |
Scénario d'exemple : La plaque signalétique de votre générateur indique 240 V, mais la sortie aux bornes de l'ATS ne mesure que 190 V pendant le fonctionnement à vide. Le contrôleur ATS considère cela comme une alimentation instable et refuse de transférer, même si le générateur “semble bien fonctionner”.”
Procédure de diagnostic
Étape 1 : Mesurer la sortie du générateur
- Démarrer le générateur manuellement
- Laisser chauffer pendant 30 secondes
- Mesurer la tension aux bornes d'urgence de l'ATS (E1, E2)
- Vérifier toutes les phases (L1-N, L2-N, L1-L2 pour le monophasé ; les six combinaisons pour le triphasé)
Étape 2 : Vérifier la fréquence
- Utiliser un multimètre avec fonction de fréquence
- Mesurer à la sortie du générateur
- Attendu : 59,5-60,5 Hz (Amérique du Nord) ou 49,5-50,5 Hz (international)
- Si hors plage : Ajuster le régulateur du moteur
Étape 3 : Ajustement de la tension
- Localiser l'AVR (Automatic Voltage Regulator) du générateur
- Ajuster le potentiomètre tout en surveillant la sortie
- Cibler 240 V ±5% (ou la tension de la plaque signalétique)
Problèmes de câblage de détection de tension
De nombreux installateurs négligent les fils de détection du secteur (généralement étiquetés N1/N2). Ces fils de petit calibre transportent des signaux de 240 V du panneau de service au contrôleur du générateur, lui permettant de détecter les pannes de courant.
Problèmes courants :
- Fils déconnectés pendant la maintenance
- Tension incorrecte (208 V alimentant l'entrée de détection 240 V)
- Connexions lâches causant une détection intermittente
- Fils endommagés par des rongeurs ou des dommages physiques
Phase 4 : Comprendre les temporisateurs et les délais
“Ce n'est pas cassé, c'est juste en train de décompter.”
Les systèmes ATS intègrent de multiples temporisations pour protéger l'équipement et assurer un fonctionnement stable. Un dépannage prématuré se produit souvent parce que les techniciens n'attendent pas ces délais programmés.
Temporisations standard de l'ATS
| Fonction du temporisateur | Réglage typique | But |
|---|---|---|
| Délai de démarrage du moteur (TDES) | 1-5 secondes | Empêche les démarrages intempestifs dus à des coupures momentanées |
| Préchauffage du moteur | 15-30 secondes | Permet à la pression d'huile et à la température de se stabiliser |
| Délai de commutation (TDS) | 0-5 secondes | Garantit que la tension/fréquence du générateur sont stables |
| Délai de retransfert | 30 à 300 secondes | Confirme que l'alimentation du secteur est réellement rétablie |
| Refroidissement du moteur | 5-30 minutes | Permet un arrêt progressif à vide |
Chronologie complète de la séquence de transfert
Comprendre la séquence complète évite un diagnostic prématuré :
- T+0 secondes : Panne de courant du secteur détectée
- T+1-5 sec : Le TDES expire, l'ATS envoie un signal de démarrage
- T+5-10 sec : Le générateur démarre et se lance
- T+10-40 sec : Préchauffage du moteur, montée en pression de l'huile
- T+40-45 sec: Tension et fréquence atteignent une plage acceptable
- T+45 sec: L'ATS transfère la charge au générateur
Temps total écoulé : 45 à 60 secondes entre la panne de courant et le rétablissement de l'alimentation
Si vous testez le système et que vous vous impatientez au bout de 30 secondes, vous pourriez conclure à tort que le système est défaillant alors qu'il ne fait que suivre sa séquence programmée.
Réglage des temporisations
La plupart des contrôleurs ATS modernes permettent de régler ces paramètres :
- Accéder au menu du contrôleur (consulter le manuel pour la séquence de touches)
- Naviguer jusqu'à “ Paramètres ” ou “ Temporisations ”
- Ajuster les valeurs dans les plages acceptables
- ATTENTION : La norme NEC 700.12 limite le temps de transfert total à 10 secondes pour les charges de sécurité des personnes
Phase 5 : Modes de défaillance des classes CB et PC
Le type d'ATS dont vous disposez détermine à la fois les modes de défaillance et l'approche de dépannage.
ATS de classe disjoncteur (CB)
Comment ça marche : Utilise des disjoncteurs à boîtier moulé (MCCB) standard comme mécanisme de commutation. Les disjoncteurs s'ouvrent et se ferment physiquement pour transférer la puissance.
Défaillances courantes de la classe CB :
| Problème | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Ne se transfère pas au générateur | Disjoncteur de secours déclenché | Réarmer le disjoncteur manuellement |
| Se transfère mais pas d'alimentation | Contacts du disjoncteur usés | Remplacer le disjoncteur |
| Ne se retransfère pas au secteur | Disjoncteur normal déclenché | Réarmer le disjoncteur |
| Déclenchements intempestifs fréquents | Surcharge ou court-circuit | Vérifier le calcul de la charge |
Conseil de dépannage : Les disjoncteurs de classe CB peuvent se déclencher en cas de surcharge, de court-circuit ou d'usure mécanique. La poignée du disjoncteur sera dans la position centrale “ déclenchée ”, ni complètement ON ni OFF. Vous devez le réarmer manuellement même après la disparition du défaut.
ATS de classe contacteur de puissance (PC)
Comment ça marche : Utilise des contacteurs électromagnétiques (relais robustes) pour établir et couper la connexion d'alimentation. Aucun réarmement manuel n'est requis.
Défaillances courantes de la classe PC :
| Problème | Cause | Solution |
|---|---|---|
| Fort bourdonnement | Faible tension de commande | Vérifier l'alimentation 12 V des bobines |
| Ne se transfère pas | Bobine brûlée | Remplacer le contacteur |
| Broutage | Connexions de fils desserrées | Resserrer les vis des bornes |
| Contacts soudés en position fermée | Surcharge/court-circuit prolongé | Remplacer l'ensemble du contacteur |
Pour une comparaison détaillée, consulter le Guide de sélection des classes PC et CB.
Quelle classe convient le mieux à votre application ?
| Exigence | Classe recommandée |
|---|---|
| Charges de sécurité des personnes (hôpitaux, pompes à incendie) | Classe PC |
| Installations économiques | Classe CB |
| Transferts fréquents (> 10/mois) | Classe PC |
| Fortes charges d'appel (moteurs > 50 HP) | Classe PC |
| Maintenance simple par des non-spécialistes | Classe CB |
Dépannage avancé : lorsque les méthodes standard échouent
Défaillances de la carte contrôleur
Les systèmes ATS modernes reposent sur des contrôleurs à microprocesseur. En cas de défaillance, les symptômes sont les suivants :
- Transferts erratiques (commutation aller-retour)
- Aucune réponse à la perte de puissance du secteur
- Codes d'erreur qui ne correspondent pas aux conditions réelles
- Affichage indiquant des lectures de tension/fréquence incorrectes
Procédure de test :
- Mesurer les tensions d'entrée directement aux bornes (contourner le contrôleur)
- Si les tensions sont correctes mais que l'affichage indique des erreurs, le contrôleur est défectueux
- Vérifier l'absence de dégâts d'eau, de corrosion ou de dommages physiques sur le circuit imprimé
- Coût de remplacement : 200 € à 800 € selon le modèle
Problèmes de liaison mécanique
Dans les commutateurs à commande mécanique, le signal de commande alimente un moteur ou un solénoïde qui déplace physiquement le mécanisme de transfert. Les défaillances comprennent :
- Mécanisme bloqué (nécessite une inspection hors tension)
- Butées mécaniques ou cames usées
- Ressorts de rappel cassés
- Roulements ou points de pivot grippés
Ceux-ci nécessitent une inspection visuelle par un technicien qualifié avec toutes les sources d’alimentation hors tension.
Pannes de communication (systèmes ATS intelligents)
Les unités ATS avancées communiquent avec les systèmes de gestion de bâtiment via Modbus, BACnet ou des protocoles propriétaires. Les pannes de communication peuvent empêcher la surveillance à distance, mais n’affectent généralement pas le fonctionnement automatique, sauf si elles sont configurées pour la commande à distance.
Sécurité critique : ce qu’il ne faut PAS faire
⚠️ DANGER: Les commutateurs de transfert automatiques contiennent des tensions mortelles provenant simultanément de deux sources. Seuls des électriciens qualifiés doivent effectuer des inspections internes.
Ne jamais tenter :
- D’ouvrir le boîtier avec l’alimentation secteur connectée
- De contourner les verrouillages de sécurité
- “De remplacer à chaud les cartes de commande ou les composants
- De tester avec des charges connectées, sauf si vous êtes correctement formé
- De régler les mécanismes internes sans procédures de consignation/étiquetage
Toujours :
- Utiliser l’EPI approprié (vêtements ignifugés, gants isolants, écran facial)
- Suivre les directives NFPA 70E pour la sécurité électrique
- Mettre en œuvre le verrouillage/l’étiquetage sur les sources normales et de secours
- Faire appel à un électricien qualifié pour tous les travaux d’entretien
Maintenance préventive : arrêter les problèmes avant qu’ils ne commencent
Le meilleur dépannage est la prévention. Mettez en œuvre ces pratiques :
Mensuel:
- Inspection visuelle pour détecter les signes de surchauffe, de décoloration
- Vérifier les voyants et l’affichage pour les codes d’erreur
- Vérifier que le cycle d’exercice automatique s’est terminé avec succès
Trimestriel:
- Inspecter toutes les bornes de câblage pour vérifier leur étanchéité
- Nettoyer la poussière et les débris du boîtier
- Tester le fonctionnement manuel (avec les procédures de sécurité appropriées)
Annuellement:
- Test de transfert à pleine charge dans des conditions de panne réelles
- Mesurer la chute de tension aux bornes des contacts principaux
- Calibrer la tension et la détection de fréquence si réglable
- Vérifier que tous les paramètres de temporisation correspondent aux spécifications
- Inspection professionnelle par un électricien agréé
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- Larges fenêtres d’acceptation de tension et de fréquence
- Temporisations programmables pour des performances optimisées
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Résumé de l’organigramme de dépannage
Panne de courant du secteur
FAQ : Questions courantes sur les ATS
Q : Combien de temps dois-je attendre avant de dépanner un ATS qui n’a pas effectué le transfert ?
R : Prévoyez au moins 60 secondes pour la séquence de transfert complète. Le démarrage du moteur à temporisation (TDES) plus le préchauffage du moteur peuvent totaliser 30 à 45 secondes à eux seuls. Un dépannage prématuré fait perdre du temps et peut conduire à un diagnostic incorrect.
Q : Mon générateur fonctionne lors des tests hebdomadaires, mais n’effectue pas le transfert lors de pannes réelles. Pourquoi ?
R : Le mode d’exercice contourne souvent l’opération de transfert réelle. Le problème se situe probablement dans le mécanisme de transfert lui-même (disjoncteur de classe CB déclenché, défaillance du contacteur de classe PC) ou dans le circuit de détection de tension/fréquence. Le générateur fonctionne correctement, c’est la commutation de l’ATS qui pose problème.
Q : Puis-je tester un ATS sans couper l’alimentation de mon bâtiment ?
R : Oui, la plupart des unités ATS ont un mode TEST qui simule une panne de secteur sans déconnecter l’alimentation réelle. Consultez le manuel de votre modèle spécifique. Cependant, un test de transfert à pleine charge dans des conditions de panne réelles est le seul moyen de vérifier le fonctionnement complet du système.
Q : Quelle est la différence entre “ démarrage du moteur à temporisation ” et “ commutation à temporisation ” ?
A : TDES retarde le signal de démarrage du générateur (généralement de 1 à 5 secondes) pour éviter les démarrages intempestifs dus à des micro-coupures de courant momentanées. TDS retarde le transfert de charge réel une fois que le générateur atteint une tension/fréquence acceptable (généralement de 0 à 5 secondes) pour garantir une alimentation stable avant la commutation. Les deux protègent l’équipement, mais servent des objectifs différents.
Q : Mon ATS effectue le transfert vers le générateur, mais ne revient pas à l’alimentation secteur. Quel est le problème ?
R : Vérifiez la minuterie de retard de retransfert : elle peut être réglée sur plusieurs minutes pour garantir que l’alimentation secteur s’est réellement stabilisée. Vérifiez également que les trois phases de l’alimentation secteur sont présentes (pour les systèmes triphasés). Si la tension du secteur fluctue, l’ATS refusera de retransférer tant qu’il ne détectera pas une alimentation stable.
Q : Dois-je choisir la classe CB ou la classe PC pour mon installation ?
R : La classe PC est recommandée pour les charges critiques (hôpitaux, centres de données) et les applications avec des transferts fréquents. La classe CB est rentable pour les applications moins critiques avec des transferts peu fréquents. Consultez notre guide de comparaison complet afin de déterminer quelle classe correspond à vos exigences.
L'installation et la maintenance professionnelles des inverseurs de source automatiques nécessitent des électriciens qualifiés. VIOX Electric fournit un support technique pour toutes les installations d'ISA. Contactez notre équipe d'ingénierie pour obtenir des conseils spécifiques à votre application.
