Un écrin doré pour mon IPX800 : Tableau électrique secondaire

Introduction
Pourquoi un article sur l’intégration d’une carte IPX800 dans un tableau électrique ? Bien qu’il soit possible de se passer d’un coffret électrique normé et standardisé, il faut reconnaître que GCE Electronics© a défini le « form factor » du dispositif avec un système dit « rail din ».

DIN-rail-dimensions.svgUn rail DIN est un rail métallique standardisé de 35 mm largement utilisé en Europe dans les équipements industriels de contrôle en « racks » et particulièrement dans les équipements électriques et informatiques. Comme la carte est sensée ouvrir et fermer des contacts secs (relais, télérupteurs) et donc ouvrir et fermer des circuits électriques, il parait logique de centraliser, ou du moins rapprocher au plus près cette carte des équipements électriques qu’elle pourrait gérer. Pour ma part, j’ai fait le choix d’un tableau électrique secondaire dédié à l’IPX800 (voir d’autres équipements domotique de même marque ) et particulièrement à la domotique robuste pour les raisons suivantes :

  • Je suis locataire (il est plus simple d’isoler la configuration dans un deuxième tableau pour déménager) ;
  • Ce tableau répond à mes besoins et non à ceux des futurs locataires ;
  • La configuration est dédiée à la domotique ;
  • Pour répondre aux normes NFC 15-100 bien que je ne sois pas un professionnel électricien ;
  • Pour plus de souplesse et de disponibilité dans le tableau;
  • Et parce que cela m’amuse.

L’objectif

Afin de répondre au dimensionnement de mes besoins, je suis parti sur un coffret disposant de 3×12 unités modules. Cela me laisse moins de 10% de disponibilité une fois les modules initiaux et complémentaires en place. Mon choix s’est porté pour la marque Legrand après quelques heures de lecture de forums dédiés. La bataille fait rage entre les marques comme entre les Ayatollahs du « pingouin », les Aficionados de « Vindoz » et les accros de la « pomme » pour l’informatique (et je suis des 3 options). C’est un peu pareil pour les équipementiers de l’électricité. Ce n’est à priori pas le meilleur choix selon certain, mais c’est un compromis entre les retours utilisateurs et le prix pratiqués sur internet par certains discounteurs. J’ai choisi la gamme Plexo pour ce qui est du coffret. Etanche (IP65) mais pourquoi faire ? C’est justifié par quelques critères plus ou moins subjectifs. IP65 me plait pour l’étanchéité à la poussière. Pour l’électricité pas trop de problème mais pour des équipements « fanless » tels que l’IPX800, l’extension et autres dispositifs comme les box domotiques cela ne sera pas du luxe. Ce coffret rejoindra dans le futur ma baie VDI 19 pouces et fournira  donc toutes les alimentations sécurisées et utile à mes serveurs Synology et éléments actifs de mon infrastructures résidentielle.

La configuration

Composition de l’architecture initiale* [Composants Legrand] :

schematab2

*Ces éléments occuperont 10U modulaires.

Composition de l’architecture complémentaire*

*Ces éléments occuperont 23,5U modulaires.

Mais pourquoi tous ces éléments ? L’idée est de créer une alimentation sécurisé (ondulé 12V) pour la carte IPX800-v3 et éventuellement une futur extension, mais aussi de pouvoir fournir l’ensemble des basses tensions couramment utilisées pour les contacts secs des cartes GCE. De cette manière, j’offre de manière centralisée des perspectives d’évolutions aux périphériques contrôlés par la carte IPX800-v3 et son extension futur. Ainsi, je pourrais alimenter des électrovannes, une alarme, une gâche, une sonnette ou encore de petits moteurs … La prise RJ45 sera le prolongement de connexion de l’IPX800, le bouton poussoir permettra une action sur une entrée digitale et la prise secteur pourra être pilotée par une sortie de la carte IPX800v3. Dans le cas présent et donc dans mon logement actuel (locataire), le pontage au réseau informatique sera assuré par le répéteur Netgear WN3000RP-100FRS. Ce dernier me permet aussi d’étendre mon réseau Wifi au jardin et de résoudre en partie ma déception du capteur Koubachi extérieur (Pour rappel : http://domotique-info.fr/2013/05/pourquoi-suis-je-decu-du-koubachi-exterieur/). Le boitier Plexo fera office de protection pour la batterie au plomb Yuasa NP7-12.

Disposition modulaire

Concernant la répartition des modules, j’appliquerai là règle de l’interrupteur différentiel 40A en tête de rang suivi des disjoncteurs différentiels en ordre décroissant d’ampérage. Je ne sais pas si c’est une norme, mais la plus part des tableaux électrique ont l’air d’être organisés ainsi. Ensuite, le schéma suivant décrit la disposition des éléments complémentaires. Je n’ai pas trouvé de règles au sujet de la répartition haute tension et basse tension. Cela me parait surprenant car on doit théoriquement séparer le courant fort du faible dans un coffret VDI. Tant que faire ce peut, j’essaierai de ne pas mélanger … La batterie NP7-12 sera externalisée dans un autre coffret de jonction Legrand.

tableauElectriqueIPX800v3

Le dispositif est en partie inspiré des quelques articles du site MyIPX800.com

L’ondulation 12v

MS122402L’ondulation de ma carte IPX800-v3 est-elle vraiment utile ? Oui à plusieurs égards (et parce que c’est une habitude pour moi), mais principalement pour obtenir le statut AC 230V. J’utilise actuellement une passerelle SMS Droïd qui m’envoie cette information lorsqu’il détecte le passage sur batterie. Cependant, prévoyant de migrer sur une passerelle Raspberry « Wammu », je perdrai cette fonction de service. Pour cela, le module d’alimentation secours MS122402, viendra combler ce manque en connectant « l’AC in status » à une entrée digitale de la carte IPX800v3. Lorsque qu’un changement de statut sera détecté, la carte IPX, déclenchera l’envoie d’un SMS. Le module de secours pourra dans un avenir proche fournir une alimentation secourue à ma Vera 3 qui est à ce jour en alimentation POE passive et ondulée. L’ondulation permettra entre autre de maintenir des fonctions de services critiques comme, ma future passerelle SMS Raspberry (Convertisseur 12V-5V), des gâches d’ouvertures, de la détection PIR, etc …

  1. détection de présence secteur (230V) – Ce branche idéalement sur le disjoncteur différentiel de zone ;
  2. relais d’état de la présence secteur – Ce relais fournira le statut (ON/OFF) du secteur (230V) ;
  3. Relais d’état de la batterie –  Ce relais fournira le statut (ON/OFF) de la batterie ;
  4. Entrée d’alimentation de fonctionnement – A brancher sur la sortie d’alimentation 12V. Attention il faut ajuster la tension de sortie de votre alimentation à plus ou moins 13V ;
  5. Sortie de charge – Fournie une alimentation stabilisé et protégée ;
  6. Connexion batterie – Pour ma part, j’ai opté pour la batterie au plomb Yuasa NP7-12 ;
  7. Bouton poussoir permettant la bascule secteur/batterie .

La gamme de produit ELC sera disponible d’ici quelques jours sur My Domotique…

Remarque : Il faudra ajuster le courant de charge de votre batterie afin d’avoir une tension de charge à 1/10ième de la puissance de votre batterie. specs-ms122402

MS122402schema

Schéma de principe

YUASA_NP7-12

YUASA NP7-12 sera isolé dans un boitier rectangulaire 180x140x86 étanche Plexo

M122402

L’intégration du tableau électrique

tableauElectriqueSecondaireEtape01

bloc-jonctionTous les éléments ne sont pas encore présents à ce jour dans le tableau, en raison de la non réception des différents éléments. Les blocs de jonctions sectionnables par exemple. Ces derniers ont la vocation de pouvoir isoler la carte IPX800 pour maintenance, mais pourront aussi répondre à des besoins de connexions diverses avec la carte relais. L’unique valeur ajouté sera donc l’ergonomie d’accès et la capacité de pouvoir isoler les circuits rapidement. Le boitier permettant externalisation de la batterie n’est pas encore réceptionné non plus, cependant, l’attente de tous ces éléments secondaires ne dénaturent finalement pas le fond de cette article.

tableauElectriqueSecondaireEtape02

Perspectives fonctionnelles

  • Télé-information EDF avec le compteur d’énergie 32A ;
  • relevé de consommation d’eau ;
  • contrôle chaudière ON/OFF ;
  • contrôle chauffage ON/OFF ;
  • contrôle portail ;
  • contrôle porte garage ;
  • contrôle électrovannes (arrosage) ;
  • remontées d’informations Capteur SHT-X3 ;
  • retour d’états secteur (ondulation et notification SMS) ;
  • asservissement de la carte IPX800 par la Vera 3;

Conclusion

L’opération est pour moi un TP de révision, même si il y a 25 ans j’eus été électronicien, il m’a fallut réviser mes bases en électricité. Quelques lectures sur le site « entraidelec.com » furent d’une grande aide. La réalisation de ce tableau hors attente de livraison des différentes commandes, représente environ 25 heures de travail (veille, choix achats et intégration). Je reste persuadé que l’investissement est pertinent, et qu’une IPX800 bien intégrée dans un tableau électrique est la meilleur solution pour développer le potentiel fonctionnel de cet équipement. Par contre, au sujet du boitier, si vous avec de la disponibilité dans votre tableau principal, un coffret 3×12 fera l’affaire, mais si vous avez peu de place dans le principal, optez pour un 4×12 ou 3×18.

Author: Sébastien Joly

Passionné de plongée, de voile croisière, de navigation, d'océans, de géomatique, de domotique, d'informatique ... des tictictics, je suis technophile un point c'est tout. Je m'intéresse à la domotique depuis plusieurs années mais je me suis lancé fin 2012 seulement. [ Accéder à mes articles ] [ Mon installation domotique ]

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12 Comments

  1. Merci,
    article tres bien réalisé, tres utile
    je viens de commander une IPX800 V3
    Je vais largement m’inspirer de cet exemple
    Félicitaions
    Jean Pierre

  2. @Petitnicolas n’hésite pas à me poser des questions .

  3. Bonjour,

    Pourquoi utilisez-vous une alimentation a découpage 24 et 12V ? Quel sont les branchements pour simplement secourir l’IPX ? Super Idée

    Patrick

  4. Bonjour,
    « retour d’états secteur (ondulation et notification SMS) »
    Avez-vous avancé sur cet aspect ? Quelles sont vos idées ?
    Merci, cordialement, Laurent

  5. Bonjour @josdblog,
    Avancer ? Oui ma passerelle SMS était déjà en place à la parution de l’article. Cette dernière est sollicité en push (http) depuis l’IPX800v3.
    Pour les noitifications SMS, je risque de faire un article pour éclaircir les pistes. Clé USB 3 G avec un Synology, avec la Vera, avec un RPI ou un Androïd dédié…

  6. @Patrick, 24v volts pour les électrovannes et 12V pour l’IPX elle même.

  7. S’il vous plait peut-on auusi utiliser la carte pour le faire fonctionner dans le circuit de commande d’un moteur genre on active un relais pour du 1er sens de marche du moteur au second sens

  8. je prepare actuellement une soutenance en geni electrique et informatique industrielle pour l’obtention du license professionnelle et j’aimerais fais quelque chose en incluant la carte relais . pouriez vous me trouver des idees qui vont peut etre m’aider ou soite quelques projets que vous pouriez me suggerer sur qoui je pourrais me penche

  9. @Odu, je pense personnellement que vous êtes mal parti pour votre projet de fin d’étude. En dehors du fait que vous pourrez trouver une pléiades de données techniques sur ce blog ou d’autres d’ailleurs, vous n’avez pas de sujet, et c’est il me semble la première chose à déterminer. Pour avoir déjà été en situation similaire (Thèse + Soutenance), sachez que personne ne pourra définir un sujet à part vous, vos connaissances, vos envies et votre motivation. Donc, pourquoi l’IPX800v3 ? Pour les aspects domotique du génie électrique pourquoi pas. Par contre pour des aspects « électricité industrielle », je ne suis pas certain de la bonne orientation. Votre tuteur n’est-il pas là pour vous accompagner dans la démarche ?
    Donc, permettez moi de vous conseiller de formaliser cela clairement sur le papier, avant de vous lancer dans un sujet dont vous ne maîtriserez peut-être pas toutes les étapes.
    Nous apporterons toutes les réponses à des questions précises, mais nous ne pouvons nous permettre de définir les axes de travail de votre mémoire de fin de cycle.
    Sébastien

  10. @falco : oui bien vu. c’était pour la photo.

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