Essais au banc de charge
L'essai d'une génératrice au banc de charge fait fonctionner une génératrice de secours à des charges connues, jusqu'à sa puissance nominale, pour éprouver le moteur et les systèmes de refroidissement, de carburant et d'échappement avant qu'une panne en dépende. Cette page explique la méthode et les règles qui l'encadrent.
Parce que leur exercice de routine les charge rarement. Le document de Generac note que pendant l'exercice hebdomadaire ou mensuel, une génératrice fonctionne à une charge inférieure à sa puissance nominale, et que beaucoup de propriétaires font tourner les appareils à vide en comptant sur une panne occasionnelle du réseau pour exercer tout le système, une pratique que les fabricants ne recommandent pas. Un essai au banc de charge fait fonctionner le groupe à sa puissance nominale annoncée et vérifie que ses principaux composants fonctionnent en charge.
Les centres de données rencontrent le problème sous une forme particulière. Le document de Kohler sur les centres de données explique que les génératrices y ont longtemps été surdimensionnées pour la charge habituelle, et que les exploitants ne veulent pas transférer la charge du bâtiment pour un exercice mensuel : l'exercice demande donc un banc de charge. Avec cinq à dix génératrices sur un site type, note Kohler, cela devient un engagement de temps important pour le personnel d'exploitation.
Le wet stacking est l'accumulation de carburant diesel imbrûlé dans le système d'échappement d'un moteur qui fonctionne trop peu chargé. Kohler explique qu'en dessous de 30 % de sa capacité pendant de longues périodes, le moteur ne peut pas maintenir les températures nécessaires pour brûler complètement le carburant. Generac place la température d'échappement visée à environ 280 °C et la charge nécessaire pour l'atteindre à environ 30 %, davantage par temps froid; le résultat d'un fonctionnement en dessous se voit à la fumée noire et à la crasse huileuse dans la cheminée d'échappement. Le post-traitement moderne (catalyseurs d'oxydation, filtres à particules, réduction catalytique sélective) y est sensible, et c'est pourquoi un fonctionnement en charge, souvent sur un banc de charge, fait partie de l'entretien des génératrices.
La NFPA 110 fixe des règles de charge mensuelles et annuelles pour les systèmes d'alimentation de secours et d'urgence, et la CSA C282 est la norme canadienne pour les génératrices de secours qu'exige le code du bâtiment. Les articles de la NFPA 110 ci-dessous sont tels que reproduits par Cummins à partir de l'édition de 2016; vérifiez l'édition qu'applique l'autorité compétente.
| Article | Exigence |
|---|---|
| NFPA 110, 8.4.2 | Exercice au moins mensuel, d'au moins 30 minutes, à la température d'échappement minimale du fabricant ou à au moins 30 pour cent des kW nominaux de secours |
| NFPA 110, 8.4.2.3 | Groupes diesel qui ne peuvent pas respecter le 8.4.2 : exercice mensuel avec la charge disponible, et annuel avec une charge supplémentaire de 50 pour cent pendant 30 minutes et de 75 pour cent pendant 1 heure, 1,5 heure continue en tout |
| NFPA 110, 8.4.9 | Systèmes de niveau 1 : un essai au moins une fois tous les 36 mois pour la classe attribuée; au-delà de 4 heures, l'essai peut s'arrêter à 4 heures |
| NFPA 110, 8.4.6 | Commutateurs de transfert actionnés chaque mois |
| CSA C282 | Conception, installation, exploitation, entretien et essais des groupes électrogènes qui fournissent l'alimentation de secours exigée par le Code national du bâtiment du Canada, et des systèmes électriques essentiels des établissements de santé; charge minimale de l'essai mensuel ramenée à 30 % dans l'édition actuelle |
La CSA C282 exclut expressément l'alimentation de secours par batteries et par onduleur : un onduleur s'éprouve donc selon les procédures de son propre fabricant; voyez les essais d'onduleur et de batteries au banc de charge. Les codes varient selon l'endroit et l'usage, et le conseil de Generac vaut aussi au Canada : confirmez les exigences auprès de l'autorité compétente locale.
L'essai branche le banc de charge à la sortie de la génératrice, réchauffe le moteur, puis augmente la charge par paliers chronométrés pendant la prise des relevés. La séquence recommandée par Generac :
Un banc de charge résistif éprouve le moteur; un banc réactif est nécessaire pour éprouver l'alternateur à ses pleins kVA. ASCO note qu'un appareil résistif charge entièrement le moteur et les systèmes de refroidissement, de carburant et d'échappement à 100 % des kW nominaux, mais n'atteint que 80 % des kVA nominaux. Les bancs combinés résistifs et réactifs éprouvent le groupe à son facteur de puissance nominal, 0,8 dans la plupart des cas, et sont habituellement exigés pour étalonner le partage de charge et la régulation de tension des génératrices en parallèle. L'exemple d'ASCO : un banc de 3000 kW peut éprouver un groupe de 1500 kW à pleins kW, ou deux groupes de 1500 kW en parallèle à leurs pleins kW nominaux. La différence est expliquée dans banc de charge résistif ou réactif.
Ce sont deux essais distincts de deux maillons d'une même chaîne. La génératrice porte le site pendant une longue panne; l'onduleur porte la charge pendant le transfert et filtre ce que fournit la génératrice. Un essai de génératrice éprouve le moteur et l'alternateur; il n'éprouve pas l'onduleur, et un essai d'onduleur n'éprouve pas la génératrice. La façon dont les deux fonctionnent ensemble (dimensionnement, comportement au transfert et alimentation que l'onduleur accepte) est expliquée dans la compatibilité entre onduleur et génératrice.
Selon la NFPA 110, le groupe est exercé chaque mois; les groupes diesel qui n'atteignent pas 30 pour cent des kW nominaux (ou la température d'échappement du fabricant) avec la charge disponible demandent un essai annuel avec charge supplémentaire de 1,5 heure. Au Canada, la CSA C282 fixe les règles d'essai des génératrices de secours exigées par le code du bâtiment.
Pas comme essai en charge. Generac note que les appareils exercés à vide ne sont pas éprouvés à leur puissance nominale, et que faire fonctionner un moteur diesel peu chargé mène au wet stacking.
La NFPA 110 est une norme américaine à laquelle beaucoup de devis renvoient. Au Canada, les génératrices de secours exigées par le Code national du bâtiment relèvent de la CSA C282, et l'autorité compétente locale décide de ce qui s'applique.
Parce que transférer un centre de données sur ses génératrices pour un essai met la charge informatique en danger. Kohler note que les exploitants de centres de données préfèrent ne pas transférer la charge du bâtiment : l'exercice mensuel utilise donc un banc de charge.
Sources, vérifiées le 2026-10-04 :
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