Pas de panne de courant pour le LHC

Les dispositifs de sécurité critiques du LHC, notamment les systèmes de protection de la machine, sont connectés à des systèmes d'alimentation électrique sans coupure (UPS). En cas de panne de secteur, les systèmes UPS assurent, pendant un temps limité, l’alimentation en énergie de ces dispositifs et permettent ainsi de procéder à l'arrêt de l'accélérateur en toute sécurité. Les travaux d’amélioration et de remplacement de plus de 100 systèmes UPS du LHC ont débuté cette semaine.

Les nouvelles installations UPS.

Pour le LHC, une perturbation électrique représente bien plus qu'un simple désagrément : elle entraîne souvent des arrêts de faisceau et nécessite parfois une extraction de l’énergie de circuits supraconducteurs. En pareils cas, les systèmes de protection de la machine, notamment le système de protection contre les transitions résistives (QPS), doivent rester opérationnels afin d’exécuter correctement la procédure de mise à l’arrêt. Grâce aux systèmes UPS, ils peuvent bénéficier de 10 minutes de courant indispensables lors de cette phase critique.

À l’heure actuelle, chacune des 32 zones UPS du LHC compte deux systèmes UPS. Jusqu’en 2009, l’un d’eux était utilisé comme dispositif de secours si l’autre venait à connaître une défaillance. La répartition des systèmes UPS a ensuite été considérablement améliorée avec la mise en place de deux sources d'alimentation indépendantes et redondantes pour les systèmes de protection de la machine. « Des systèmes d’alimentation redondants représentent la meilleure solution pour assurer la protection de la machine. Néanmoins, la configuration actuelle nous contraint à arrêter l'accélérateur en cas de défaillance de l’un des systèmes UPS », explique Vincent Chareyre, chef du projet de remplacement des systèmes UPS.

Le groupe Ingénierie électrique (EN-EL) va commencer par remplacer les systèmes UPS actuels par de nouveaux dispositifs, qui s’appuient sur une technologie plus robuste. En outre, chaque zone va être équipée d'un système UPS supplémentaire, qui jouera le rôle d'unité de secours pour les deux autres systèmes UPS, qui sont eux en première ligne.

Nouvelle configuration avec trois systèmes UPS dans chaque zone.

« Grâce à la présence de trois systèmes UPS dans chaque zone, la défaillance d'un seul ne sera pas visible pour les dispositifs de protection de la machine, poursuit Vincent Chareyre. L'exploitation du LHC pourra se poursuivre, et la perte de temps pour les recherches de physique sera limitée. »

Au cours du premier long arrêt, 170 systèmes UPS et leurs batteries seront installés. La plupart de ces dispositifs étant utilisés pour le LHC, cette opération représente un défi logistique supplémentaire. « La majorité des zones UPS sont souterraines, explique Vincent Chareyre. Nous allons devoir extraire plus de 80 tonnes de matériel électronique et plus de 280 tonnes de batteries. » Les travaux, qui nécessiteront plus d’une année, seront effectués par des entreprises extérieures et par les membres du groupe EN-EL.

par CERN Bulletin