Norme GB/T 25122.1-2010 : exigences électriques

La norme GB/T 25122.1-2010 est la norme de base pour les exigences générales relatives aux équipements électriques des appareils de levage. Elle s'applique à la conception, à la fabrication et à l'inspection des systèmes électriques de tous types de grues. En tant que centre névralgique de la puissance et de la commande, la fiabilité du système électrique est déterminante pour le fonctionnement sûr de l'équipement. Cet article analyse en détail les exigences principales de la norme concernant le système d'alimentation électrique, les dispositifs de protection et la mise à la terre.

---

Positionnement de la norme et domaine d'application

La norme GB/T 25122.1-2010 est le document cadre de la série de normes relatives aux équipements électriques des grues. Elle s'applique aux équipements et systèmes électriques des appareils de levage dont la tension nominale ne dépasse pas 1000 V en courant alternatif ou 1500 V en courant continu. La norme couvre l'ensemble des installations électriques, du point d'introduction de l'alimentation jusqu'aux bornes des équipements consommateurs, y compris les exigences de conception, de fabrication, d'installation et d'inspection des circuits principaux, des circuits de commande, des circuits de protection et des circuits auxiliaires. En tant que norme de transposition de l'IEC 60204-32 (Sécurité des machines — Équipement électrique — Partie 32 : Exigences pour les appareils de levage), elle constitue, avec la norme GB/T 5226.1 (Sécurité des machines — Équipement électrique — Exigences générales), la base technique réglementaire pour la conception des systèmes électriques des grues. Applicable depuis 2011, elle demeure l'une des références les plus importantes pour la conception, le contrôle de fabrication et l'inspection de sécurité des systèmes électriques des grues en Chine.

Exigences relatives au système d'alimentation et au circuit principal

La norme impose des exigences strictes concernant le système d'alimentation électrique des grues :

Introduction de l'alimentation — La grue doit être alimentée par une source d'énergie indépendante ou par un circuit dédié issu du réseau de distribution de l'usine. Le point d'introduction doit être équipé d'un sectionneur à coupure visible permettant d'isoler tous les conducteurs actifs de la grue, y compris le neutre (N). Le courant nominal du sectionneur ne doit pas être inférieur à 1,25 fois le courant nominal de la grue, et son pouvoir de coupure assigné doit être adapté au courant de court-circuit présumé au point d'installation. Le sectionneur d'introduction doit pouvoir être verrouillé en position ouverte (cadenassage).

Alimentation par rails conducteurs — En cas d'alimentation par lignes de contact (fermées ou nues), celles-ci doivent être installées sur toute la longueur du chemin de roulement. La section transversale des rails doit être dimensionnée à 1,5 fois le courant nominal de la grue, avec vérification de la chute de tension (ne dépassant pas 5 % de la tension nominale en pleine charge). Les lignes de contact nues doivent être protégées sur toute leur longueur par un carter de protection ou signalées par des panneaux d'avertissement, avec une hauteur d'installation d'au moins 3,5 m par rapport au sol. Les collecteurs de courant doivent être équipés d'un dispositif à ressort garantissant une pression de contact d'au moins 20 N entre la ligne de contact et le collecteur.

Alimentation par enrouleur de câble — En cas d'alimentation par enrouleur de câble, le câble doit présenter une durée de vie en flexion suffisante (essai de flexion ≥ 2 millions de cycles). Lorsque le câble est entièrement déroulé, au moins 3 spires doivent rester sur le tambour. L'enrouleur doit être équipé d'un dispositif de contrôle de tension constante (à ressort ou à moteur couple) afin de garantir une tension uniforme du câble lors de l'enroulement et du déroulement.

Choix des moteurs électriques et des contrôleurs

Les moteurs électriques pour grues doivent être sélectionnés en fonction de la Classe de Fonctionnement de la grue, des caractéristiques de charge et des conditions environnementales :

Moteur du mécanisme de levage — Il convient d'utiliser un moteur asynchrone à rotor bobiné spécialement conçu pour les grues ou un moteur à variation de vitesse par fréquence. Le moteur à rotor bobiné doit être associé à des résistances ou à un rhéostat à fréquence pour la régulation de vitesse ; le moteur à variateur nécessite un variateur de fréquence dédié pour une variation de vitesse en douceur. La puissance nominale du moteur de levage doit être calculée en fonction de la Capacité Nominale, de la Vitesse de Levage et du rendement du mécanisme, avec un coefficient de marge de sécurité de 1,1 à 1,3. La Classe d'Isolation du moteur ne doit pas être inférieure à la classe F (155 °C), et l'Indice de Protection (IP) de l'enveloppe ne doit pas être inférieur à IP54 (intérieur) ou IP55 (extérieur).

Moteurs des mécanismes de translation — Les moteurs de translation du pont et du chariot doivent être des moteurs asynchrones à cage d'écureuil ou des moteurs à variateur de fréquence spécialement conçus pour les grues. Le freinage est assuré par un frein électromagnétique à disque en courant continu ou par un frein électromagnétique à courant alternatif. Le couple de démarrage du moteur de translation ne doit pas être inférieur à 1,8 fois le couple nominal, et le couple maximal ne doit pas être inférieur à 2,5 fois le couple nominal.

Choix des contrôleurs — La tension nominale et le courant nominal des contacteurs, relais, variateurs de fréquence et Automates programmables industriels (API) doivent être dimensionnés à 120 % ou plus des valeurs nominales du moteur. La catégorie d'emploi des contacteurs doit être AC-4 (démarrages, freinages et inversions fréquents) ou AC-3 (démarrages et freinages peu fréquents). Le variateur de fréquence convient au régime de travail S1 ; sa capacité doit être choisie entre 1,2 et 1,5 fois le courant nominal du moteur.

Dispositifs de protection et circuits de sécurité

La norme définit un système complet de protection électrique :

Protection contre les surintensités — Chaque circuit dérivé (transformateur, moteur, contrôleur) doit être muni d'un dispositif de protection contre les surintensités. La protection du circuit principal est assurée par un disjoncteur ou un fusible dont le seuil de déclenchement ne doit pas être inférieur à 1,5 fois le courant de charge maximal du circuit, tout en restant inférieur au pic de courant de démarrage du moteur. Le seuil de déclenchement de la protection du circuit de commande ne doit pas dépasser 2 fois le courant nominal du Transformateur de Commande.

Protection contre les sous-tensions — La grue doit être équipée d'une protection contre les sous-tensions (coupure automatique de l'alimentation électrique principale en cas de disparition de la tension ou de chute de celle-ci en dessous de 70 % de la tension nominale). Après le déclenchement de cette protection, la grue ne peut pas redémarrer d'elle-même, même si l'alimentation est rétablie ; un redémarrage manuel par l'opérateur est obligatoire. Cette mesure de sécurité essentielle prévient tout mouvement intempestif consécutif à un rétablissement inattendu de l'alimentation après une interruption momentanée. Protection contre surcharge — Les moteurs électriques de levage et de translation doivent être équipés d'une protection contre les surcharges (relais thermique ou dispositif électronique de protection contre les surcharges). Le courant de déclenchement de cette protection est réglé entre 1,05 et 1,2 fois le courant nominal du moteur. Pour les grues équipées de plusieurs moteurs, chaque moteur doit disposer de son propre dispositif de protection contre les surcharges. Protection Position Zéro — Tous les postes de commande doivent revenir à la position zéro en cas de perte de tension. Lors du rétablissement de l'alimentation électrique, aucun mécanisme ne doit pouvoir démarrer de lui-même. Cette fonction est réalisée en insérant les contacts de position zéro de chaque contrôleur en série dans le circuit de la bobine du contacteur principal.

---

Mise à la Terre et Liaison Équipotentielle

La norme souligne que la mise à la terre et la liaison équipotentielle constituent des mesures essentielles de sécurité électrique :

Toutes les parties conductrices exposées de la grue (carters de moteur, armoires de commande, structure métallique de la cabine de commande, rails, etc.) doivent être reliées de manière fiable à la prise de terre via le conducteur de protection (PE). La résistance de mise à la terre de la grue ne doit pas dépasser 4 Ω (en régime TT) ou être inférieure à 10 Ω (pour la mise à la terre répétée en régime TN). La section transversale du conducteur de protection ne doit pas être inférieure à 50 % de celle du conducteur de phase (si la section du conducteur de phase est ≤ 16 mm², le conducteur PE doit avoir la même section).

Une liaison équipotentielle doit être installée sur toute la longueur de la ligne de contact, chaque section étant reliée par des ponts de connexion. Les joints de rail doivent également être pontés pour garantir la continuité électrique sur toute la longueur du rail. Le bornier principal de liaison équipotentielle de la grue doit être placé à proximité du point d'alimentation électrique ; tous les conducteurs de protection doivent y converger. Le conducteur de terre doit être un câble isolé bicolore vert/jaune, d'une section transversale d'au moins 2,5 mm².

Protection contre les fuites — En régime TN, le circuit principal de la grue doit être équipé d'un dispositif de protection contre les fuites (RCD) avec un courant résiduel nominal de déclenchement ne dépassant pas 300 mA et un temps de déclenchement ne dépassant pas 0,3 s. En régime TT, chaque circuit de dérivation doit être protégé par un RCD de 30 mA. Chaque système électrique de grue conçu par Kelude Industries Lourdes est soumis avant livraison à un essai d'isolement au mégohmmètre 500 V et à un test de résistance de mise à la terre, et ne sort d'usine qu'après avoir réussi ces tests.

---

Tableau Comparatif des Exigences Générales pour les Équipements Électriques des Appareils de Levage

Le tableau comparatif ci-dessous présente les paramètres de configuration essentiels des exigences générales pour les équipements électriques des appareils de levage, afin de servir de référence pour la sélection et l'utilisation.

Questions fréquentes