Norme GB/T 25122.5-2010 pour ponts roulants

La norme GB/T 25122.5-2010 constitue la 5ᵉ partie de la série de normes relatives aux équipements électriques des appareils de levage. Elle définit des exigences spécifiques adaptées aux particularités des systèmes électriques des ponts roulants et portiques. Du système d'alimentation électrique aux verrouillages de sécurité, en passant par la commande du mécanisme de levage et le câblage des armoires électriques, cette norme fournit une base technique complète pour la conception, l'installation et l'inspection des équipements électriques des ponts roulants et portiques. Les points essentiels de la norme sont analysés ci-après.

Positionnement de la norme et particularités électriques des ponts roulants et portiques

La norme GB/T 25122.5-2010 est spécifiquement dédiée à la conception des systèmes électriques des ponts roulants et des portiques. Les systèmes électriques de ces appareils présentent les caractéristiques suivantes : alimentation par rails conducteurs (installés sur toute la longueur du bâtiment d'usine), alimentation et commande des deux directions de déplacement (pont et chariot), variation de vitesse multi-crans pour le mécanisme de levage, et répartition de plusieurs armoires de commande électrique (local électrique sur la poutre principale, coffret électrique sur le chariot, pupitre de commande dans la cabine, etc.). Sur la base des exigences générales de la Partie 1, la norme détaille plus particulièrement les exigences propres aux ponts roulants et portiques : système d'alimentation par rails conducteurs, commande coordonnée des moteurs multiples, commande électrique des freins de résistance au vent et protection de mise à la terre.

Exigences spécifiques au système d'alimentation électrique

La norme définit des dispositions ciblées pour le système d'alimentation électrique des ponts roulants et portiques :

Introduction de l'alimentation — Le pont roulant et le portique sont généralement alimentés à partir des rails conducteurs de l'usine, l'énergie étant introduite dans le circuit principal via des collecteurs de courant. Le point d'introduction doit être équipé d'un sectionneur principal à coupure visible (interrupteur de charge), verrouillable par cadenas en position ouverte après coupure de l'alimentation. Le courant nominal du sectionneur principal est dimensionné à 1,25 fois le courant assigné d'emploi de l'appareil. La capacité de transport de courant de la barre principale interne ne doit pas être inférieure à 80 % du courant nominal du sectionneur principal.

Système de rails conducteurs — Les rails conducteurs doivent être installés sur toute la longueur du rail de grue. Les raccords doivent être fiables et la surface de glissement des collecteurs doit rester plane (dénivelé aux joints ne dépassant pas 0,3 mm). Vérification de la chute de tension des rails conducteurs : lorsque l'appareil travaille en pleine charge à l'extrémité la plus éloignée du rail, la tension au niveau du collecteur ne doit pas être inférieure à 95 % de la tension nominale. Lorsque plusieurs appareils partagent les mêmes rails conducteurs, la capacité d'alimentation est calculée selon la méthode du coefficient de demande en considérant tous les appareils en pleine charge simultanément (coefficient de demande K_x compris entre 0,5 et 0,7). Les rails conducteurs doivent être de type fermé avec protection (indice de protection IP23 minimum) et installés à une hauteur inaccessible aux opérateurs (≥ 2,5 m).

Collecteurs de courant — Les collecteurs doivent être de type à balais, avec une pression de contact entre le balai en carbone et le rail comprise entre 10 et 20 N. Chaque appareil doit être équipé d'au moins deux collecteurs indépendants (fonctionnant en réserve mutuelle), chacun dimensionné à 60 % de la capacité nominale de l'appareil. Les collecteurs doivent se déplacer de manière stable sur toute la longueur des rails, sans déraillement ni étincelles visibles.

Commande électrique du mécanisme de levage

La commande électrique du mécanisme de levage des ponts roulants et portiques constitue le contenu essentiel de la norme. Celle-ci définit des exigences distinctes selon le mode de variation de vitesse :

Variation de vitesse par contrôleur à cames avec moteur à rotor bobiné — Il s'agit de la solution de variation de vitesse la plus répandue sur les ponts roulants et portiques traditionnels. Le contrôleur à cames doit offrir un nombre suffisant de crans (au moins 5 crans en levage, au moins 4 crans en descente à charge légère ou à vide, et des crans de variation de vitesse en descente en pleine charge symétriques à ceux du levage). La capacité des contacts du contrôleur doit être au moins 2 fois supérieure au courant rotorique du moteur correspondant. Les valeurs de résistance des résistances externes raccordées au rotor doivent être précisément adaptées à la courbe caractéristique de variation de vitesse en levage. Les résistances doivent être installées dans un endroit bien ventilé, où la température ambiante ne dépasse pas la température de service admissible des résistances. Les crans de freinage électrique en descente doivent garantir que la vitesse de descente en charge lourde ne dépasse pas 1,2 fois la vitesse de levage nominale.

Commande par variateur de fréquence — L'utilisation du variateur de fréquence se généralise sur les ponts roulants et portiques. La norme exige que le variateur présente une capacité de surcharge suffisante (150 % du courant nominal pendant 60 s). Le variateur de levage doit être équipé d'un module de freinage et d'une résistance de freinage pour absorber l'énergie régénérative en descente. Le variateur doit être capable de maintenir le couple à vitesse nulle (le couple de sortie du variateur doit être supérieur au couple de la charge avant l'ouverture du frein, afin d'éviter tout glissement de charge). La fréquence de découpage du variateur ne doit pas être inférieure à 4 kHz, afin de réduire le bruit du moteur.

Commande de synchronisation de deux moteurs — Les portiques de grande portée utilisent généralement deux moteurs entraînant chacun une extrémité du pont. La norme exige des mesures de synchronisation électrique entre les deux moteurs d'entraînement (retour tachymétrique ou signal de codeur). L'écart de vitesse de rotation entre les deux moteurs ne doit pas dépasser 2 % de la vitesse nominale. En cas de désynchronisation entraînant un décalage du pont au-delà des limites de conception, le système de commande doit automatiquement couper l'alimentation des moteurs d'entraînement et déclencher une alarme.

Protection électrique et verrouillages de sécurité

Le système de protection électrique des ponts roulants et portiques est plus complet que les exigences générales :

Fin de course — Des fins de course doivent être installés sur tous les sens de mouvement de la grue (translation du pont, translation du chariot, limites supérieure et inférieure de levage). La limite supérieure de levage doit être équipée d'un double système de limitation (type à contrepoids et type rotatif, l'un servant de secours à l'autre) ; l'activation de l'un ou l'autre coupe l'alimentation électrique du mouvement de levée. Des fins de course terminaux et des butoirs amortisseurs doivent être prévus aux deux extrémités de la course du pont et du chariot. La position d'installation des fins de course doit faciliter la maintenance, et ceux-ci doivent pouvoir être réarmés manuellement après déclenchement.

Verrouillage de porte — Des interrupteurs de verrouillage de porte doivent être installés sur la porte de la cabine de commande, la porte du local électrique et la porte de la plateforme de maintenance. Lorsqu'une porte quelconque est ouverte, le contacteur principal d'alimentation de la grue doit s'ouvrir, empêchant tout mouvement de la grue. Le verrouillage de porte ne doit pas utiliser de dispositifs non spécifiques tels que des interrupteurs d'éclairage standard ; il convient d'utiliser des fins de course à usage intensif. Les serrures de porte doivent pouvoir s'ouvrir de l'intérieur sans outil (considération de sécurité en cas d'évacuation).

Commande électrique anti-vent et anti-glissement — Les grues à portique utilisées en extérieur doivent être équipées d'un contrôle par verrouillage électrique du dispositif anti-vent et anti-glissement (pince de rail ou dispositif d'ancrage). Le mécanisme de translation du pont ne peut pas démarrer tant que le dispositif anti-vent n'est pas complètement ouvert. Lorsque l'anémomètre détecte une vitesse de vent dépassant la valeur admissible en condition de travail (généralement force 7), le dispositif anti-vent doit se fermer et se verrouiller automatiquement. Le moteur électrique de la pince de rail doit développer un couple de maintien suffisant pour assurer la force de serrage.

Limiteur de surcharge — Les ponts roulants et portiques doivent être équipés d'un limiteur de capacité, dont la partie électrique comprend un capteur de pesage, un contrôleur de traitement du signal et un dispositif d'affichage et d'alarme. La précision globale du limiteur de surcharge ne doit pas être inférieure à ±5 %. Lorsque la charge dépasse 105 % de la capacité nominale, l'alimentation du mouvement de levage et d'augmentation de la portée doit être coupée, n'autorisant que les opérations dans le sens de la sécurité.

Disposition et câblage des armoires électriques

La norme impose des exigences spécifiques concernant la disposition et le câblage des armoires électriques pour les ponts roulants et portiques : les armoires électriques doivent être installées dans un local électrique dédié, bien ventilé, étanche à l'eau et anti-poussière (indice IP54 ou supérieur). Le panneau du contacteur principal doit être positionné à proximité du point d'alimentation électrique, tandis que le panneau de commande doit être placé près de la cabine de commande afin de réduire la longueur des câbles de commande. L'armoire de variateurs doit être maintenue à une distance minimale de 500 mm du panneau du contacteur principal pour limiter les interférences électromagnétiques. Les câbles de commande reliant le pupitre de commande de la cabine aux différentes armoires électriques doivent être des câbles multiconducteurs en cuivre, avec une section transversale de conducteur d'au moins 1 mm². Les câbles de commande et les câbles d'alimentation doivent être acheminés séparément, avec un espacement minimal de 100 mm, et doivent se croiser à angle droit en cas d'intersection. Le système électrique des ponts roulants et portiques de Kelude Industries Lourdes est conçu conformément à cette norme, avec une répartition claire des armoires, une dissipation thermique efficace et une maintenance aisée.

Tableau comparatif des équipements électriques : ponts roulants et portiques

Le tableau comparatif ci-dessous présente les paramètres essentiels de configuration des équipements électriques pour les ponts roulants et les portiques, afin de guider les utilisateurs dans leur sélection et leur exploitation.

Questions fréquentes