Présentation
Auteur(s)
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Gérard FILLIAU : Chef du groupe Énergie Propulsion - Service des Programmes Navals - Ministère de la Défense-DGA
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Alain BONDU : Ingénieur système - Jeumont Industrie. Division Marine - Intervenant à l’École Nationale Supérieure des Techniques Avancées
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Laurent MAZODIER : Senior Business Manager - Marine and offshore Systems - Alstom Power Conversion
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Lire l’articleINTRODUCTION
Ce fascicule rassemble :
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les perspectives d’évolution, en insistant notamment sur la conception future de l’usine électrique et du réseau de bord, type de navire (civil ou militaire, surface ou sous-marin) ;
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quelques éléments sur la magnétohydrodynamique appliquée à la propulsion ;
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une présentation des systèmes de conduite dans laquelle on remarquera l’extrême attention avec laquelle sont prévus, dès la conception, les modes de fonctionnement en marche normale ou dégradée, les arrêts d’urgence et la gestion de l’énergie (« système de gestion de l’énergie » et « système de gestion de la propulsion »).
Dans les deux premiers fascicules, on avait situé le contexte et l’architecture électrique du navire tout électrique et passé en revue les composants.
L’article « Le navire tout électrique » fait l’objet de plusieurs fascicules :
D 5 610 Propulsion et production d’énergie
D 5 615 État de l’art des composants
D 5 620 Évolutions et systèmes de conduite
Les sujets ne sont pas indépendants les uns des autres.
Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 2 de mai 2012 par Paul LETELLIER, Alain BONDU
- Version courante de mars 2021 par Jacques COURAULT, Paul LETELLIER, Jean-Paul SORREL
DOI (Digital Object Identifier)
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Réseaux électriques et applications
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Présentation
Systèmes de conduite1. Évolutions
1.1 Conception
1.1.1 Génération d’énergie et conception de l’usine électrique
Si du seul point de vue du coût, de l’encombrement et de la masse globale du composant, la solution la moins chère est toujours d’avoir un seul groupe électrogène (turboalternateur ou diesel-alternateur), cette configuration n‘est jamais retenue pour les raisons suivantes :
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vulnérabilité à la panne ;
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vulnérabilité à un seul impact pour les navires militaires ;
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problèmes d’architecture ; une seule masse concentrée est plus difficile à installer que plusieurs charges que l’on peut répartir, facilitant l’installation et l’équilibre du navire ;
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mauvais rendement aux faibles charges ;
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réglementation (exigence d’un groupe de secours) ;
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maintenabilité ; il est plus facile de stocker les pièces de rechange d’un petit groupe, et, éventuellement, de le réparer en mer.
Par ailleurs, les générateurs sont dimensionnés à partir du bilan des puissances actives et réactives du navire en tenant compte du niveau de redondance requis. On scinde donc la génération d’énergie, généralement comme suit :
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plusieurs groupes principaux (de deux à six le plus souvent), en panachant s’il y a lieu les technologies diesel et turbine à gaz : une usine électrique constituée soit de quatre groupes diesel-alternateur principaux identiques, soit de deux groupes à turbine à gaz-alternateur et de deux groupes diesel-alternateur sont les configurations les plus classiques, offrant un excellent compromis entre coût et encombrement d’une part, souplesse, facilité d’installation, rendement aux faibles allures et redondance d’autre part ;
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un (parfois deux) groupe auxiliaire, utilisé essentiellement lorsque la propulsion, et donc les générateurs principaux, sont à l’arrêt ;
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un groupe de secours, destiné à alimenter quelques fonctions essentielles lorsque le navire est en situation très grave (redémarrage sur black-out, évacuation).
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