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 Solution technique - Janvier-Février 2014

Éclairage public : quelles solutions pour une meilleure gestion ?


La consommation de l’éclairage public représente en moyenne 50 % de la facture d’électricité d’une commune. On prévoit une augmentation du coût de l’électricité de 50 % d’ici à 2020. 30 % du parc installé est à rénover… Autant de paramètres qui incitent les communes à rechercher des solutions de gestion de l’EP qui leur permettent de réduire les consommations.

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En France, neuf millions de points lumineux éclairent une population de soixante-trois millions d’habitants, soit un point lumineux pour sept habitants. Ils fonctionnent entre 3 500 et 4 300 heures par an pour une puissance installée d’environ 1 260 MW et une consommation annuelle de 5,6 TWh par an. Si cette consommation ne représente que 1 % de la consommation d’électricité en France, elle pèse lourd dans le budget des communes, puisque l’éclairage public constitue le deuxième poste énergétique après le bâtiment, avec près de 50 % de la facture électricité. D’où l’intérêt d’utiliser des systèmes de gestion appropriés.


L’éclairage extérieur fonctionne à 86 % du temps en heures creuses (à faible émission de CO2), mais participe cependant à la pointe de demande d’électricité en début de soirée l’hiver, fortement chargée en carbone. En règle générale, les réseaux d’éclairage public se mettent en fonction dès que la lumière naturelle est insuffisante, et inversement, s’éteignent aux premières lueurs du jour, ce qui détermine la durée de fonctionnement, et par conséquent, la consommation directement proportionnelle. Il est donc essentiel de mettre en œuvre des dispositifs fiables et performants afin d’éviter des mises en service inutiles. Pour aller plus loin, des systèmes de gradation et de régulation sont maintenant couramment utilisés, mais la difficulté réside dans le choix des produits qui, pour être efficaces, doivent être adaptés.

La gradation et la régulation
• Les systèmes à ballast électronique à gradation offrent la possibilité de réduire la puissance de la lampe à 75 % ou à 50 % de la puissance nominale, grâce à un module d’adaptation synchronisé ou de le réaliser par paliers successifs. Certains modèles de ballast électronique ont la possibilité de faire de la variation linéaire. Ils présentent l’avantage d’améliorer le rendement électrique et de garder le facteur de puissance constant ; ils fonctionnent exclusivement sur les lampes SHP et IM.
Pour une installation de moins de dix ans, un dispositif d’abaissement de tension installé à l’armoire peut se révéler économiquement intéressant ; au-delà, le remplacement du matériel s’impose, car les avantages se traduisent non seulement en termes d’amélioration des performances, mais aussi de réduction de la puissance installée et des consommations, sans oublier un prix d’abonnement plus bas.

• Il existe également des systèmes bi-puissance (pour lampes SHP et IM) qui imposent le remplacement de la platine existante par une platine bi-puissance. Elle peut être ferromagnétique ou électronique suivant les types de lampes qu’elle alimente. La commande s’effectue soit de façon autonome, soit par un fil pilote, asservi à un relais, distribué à tous les foyers concernés, ou encore par un courant porteur qui donne l’ordre au relais installé dans chaque foyer. Ce système offre la possibilité de garder la pleine puissance aux carrefours dangereux.

• En ce qui concerne la régulation de tension, il existe deux possibilités : le régulateur de tension, qui permet de stabiliser la tension d’alimentation des départs de l’armoire dans des limites étroites jusqu’à plus ou moins 1 V, et le variateur de tension, qui permet de baisser la tension à un niveau compatible avec les types de lampes qu’il alimente. Le principe de fonctionnement est le suivant : à l’amorçage, il effectue le cycle de préchauffage des lampes à un niveau de tension préprogrammé suivant les caractéristiques des lampes ; à la fin du cycle de préchauffage, il monte progressivement la tension à la valeur régulée prédéterminée. Au moment choisi par programmation, le cycle de descente de la tension est très progressif, la remontée, si elle a lieu, sera aussi lente.
Ce dispositif peut être facilement mis en œuvre sur les installations existantes, car il ne nécessite pas de modification des lanternes. Mais attention, la variation de tension sur des luminaires équipés de ballasts électroniques est à proscrire, car la fonction de régulation de tension du ballast électronique compense automatiquement la variation de la tension.
Par ailleurs, des dispositifs de détection de présence commencent à être mis en place. La cellule du premier luminaire transmet l’information au suivant lors du passage d’un piéton ou d’un cycliste et donne le signal d’augmenter le flux à 100 % ou de le baisser à 10 %, sans jamais éteindre complètement.

 

La télégestion
La télégestion permet la supervision de tout le parc offrant au technicien la possibilité de récupérer toutes les informations qu’il souhaite en temps réel pour identifier les pannes, régler les niveaux d’éclairement des points lumineux, connaître les consommations et donc gérer efficacement l’installation et réaliser des économies qui peuvent atteindre jusqu’à 50 %.
Les nombreux outils de communication associés aux nouvelles technologies, telles qu’Internet, Ethernet, Intranet, modem RTC, GSM ou GPRS, série RS 232, radio HF apportent une facilité d’implantation, et surtout, une exploitation efficace des données transmises.

• Les systèmes multi-application avec superviseur et passerelle admettent tous les types de transmission. La supervision est centralisée dans un PC et reliée au système déporté installé dans les armoires de commande.

• Les systèmes dédiés au niveau de chaque armoire (GSM, CPL ou hertzien) assurent la surveillance des armoires avec le retour des informations sur un PC équipé d’un logiciel spécifique à chaque fabricant. Les fonctions possibles sont figées par le constructeur, ce qui limite le domaine d’application. C’est à l’exploitant de s’adapter au système selon le choix effectué lors de l’installation (système fermé ou ouvert).

• Les systèmes dédiés au niveau de chaque point lumineux : la communication entre les points lumineux et l’armoire, puis le PC est faite en utilisant le plus souvent un courant porteur en ligne (CPL). Chaque point lumineux est équipé d’un module de télésurveillance spécifique à chaque constructeur. Les informations sont rapatriées à chaque armoire, soit en continu, soit de façon cyclique. Chaque armoire transmet les informations au PC équipé d’un logiciel dédié. Les fonctions sont prédéterminées pour assurer la gestion et la détection des défauts au point lumineux. Ce système est onéreux et impose un certain nombre de contraintes techniques de mise en œuvre et d’exploitation. Les applications doivent être limitées pour éviter de saturer le PC. Cependant, la possibilité offerte par certains constructeurs de pouvoir se connecter au système n’importe où et à n’importe quel moment apporte un avantage indéniable pour l’exploitant.

 

Isabelle Arnaud

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