Une armoire électrique d’automatisme du bâtiment peut sembler très simple lorsqu’elle est fermée.

De l’extérieur, on voit souvent seulement :

• une grande enveloppe métallique ;
• quelques voyants ;
• un interrupteur principal ;
• éventuellement des boutons ou sélecteurs ;
• une grille de ventilation.

Pourtant, derrière cette porte se trouve une partie essentielle du fonctionnement technique du bâtiment.

L’armoire distribue l’électricité.

Elle protège les circuits.

Elle alimente les équipements.

Elle reçoit les informations provenant des capteurs.

Elle commande les pompes, ventilateurs, vannes et registres.

Elle héberge l’automate.

Elle communique avec la GTB.

Elle peut également surveiller des centaines de points techniques.

Une armoire électrique correctement conçue n’est donc pas simplement une « boîte avec des câbles ».

C’est le point où se rencontrent :

électricité

automatisme

régulation

CVC

communication

GTB

Dans cet article, nous allons comprendre comment une armoire électrique d’automatisme du bâtiment est organisée, depuis son enveloppe extérieure jusqu’à l’automate et aux borniers.

1. Qu’est-ce qu’une armoire électrique GTB ?

Une armoire électrique GTB est une enveloppe technique contenant les équipements nécessaires à l’alimentation, la protection, la commande et l’automatisation d’une installation technique.

Elle peut piloter par exemple :

• une chaufferie ;
• une centrale de traitement d’air ;
• un circuit de chauffage ;
• une production de froid ;
• plusieurs pompes ;
• des ventilateurs ;
• des vannes motorisées ;
• des registres ;
• des équipements de mesure ;
• plusieurs installations CVC.

Dans certains bâtiments, une seule armoire peut traiter une installation complète.

Dans les projets plus importants, plusieurs armoires sont réparties dans différents locaux techniques.

On peut alors avoir par exemple :

Armoire 1
→ production de chaleur

Armoire 2
→ ventilation

Armoire 3
→ distribution chauffage

Armoire 4
→ production de froid

Toutes peuvent ensuite communiquer avec une supervision centrale.

2. À quoi sert exactement l’armoire ?

Pour comprendre son rôle, il faut distinguer plusieurs fonctions.

Une armoire d’automatisme assure généralement cinq missions principales.

Alimenter

Elle reçoit l’énergie électrique nécessaire aux équipements.

Protéger

Elle contient les dispositifs permettant de protéger les différents circuits.

Commander

Elle permet de démarrer, arrêter ou moduler les équipements.

Automatiser

L’automate traite les informations provenant du bâtiment et applique les séquences de régulation.

Communiquer

Elle échange des données avec :

• la GTB ;
• d’autres automates ;
• les équipements communicants ;
• les systèmes techniques du bâtiment.

On peut donc résumer son rôle ainsi :

Recevoir l’énergie → protéger → distribuer → mesurer → décider → commander → communiquer.

3. L’enveloppe métallique : la partie visible

L’élément extérieur le plus évident est l’enveloppe.

C’est elle qui contient et protège tous les composants électriques.

Elle doit notamment offrir :

• une bonne résistance mécanique ;
• une protection adaptée à l’environnement ;
• suffisamment de place ;
• un accès correct pour la maintenance ;
• une organisation interne claire.

Selon l’installation, elle peut être :

• murale ;
• posée au sol ;
• simple porte ;
• double porte ;
• composée de plusieurs cellules juxtaposées.

Pour une installation CVC importante, on rencontre fréquemment de grandes armoires posées au sol.

4. Pourquoi certaines armoires possèdent deux portes ?

La largeur de l’armoire peut nécessiter l’utilisation de deux portes.

Cette solution présente plusieurs avantages.

Elle évite d’avoir une porte unique extrêmement large.

Elle facilite l’accès.

Elle permet également de répartir certains équipements de façade.

Une porte peut par exemple comporter :

• voyants ;
• boutons ;
• sélecteurs.

L’autre peut recevoir :

• ventilation ;
• écran opérateur ;
• autres équipements.

La disposition dépend évidemment du projet.

5. Pourquoi les dimensions de l’armoire sont-elles importantes ?

Les dimensions ne sont jamais choisies uniquement pour des raisons esthétiques.

Il faut prévoir suffisamment d’espace pour :

• les protections ;
• les contacteurs ;
• les relais ;
• les alimentations ;
• l’automate ;
• les borniers ;
• les goulottes ;
• le câblage ;
• les équipements réseau ;
• la ventilation.

Prenons une armoire au sol d’environ :

1 800 mm de hauteur

1 200 mm de largeur

400 mm de profondeur

avec un socle supplémentaire.

Ces dimensions peuvent paraître importantes.

Mais l’espace disponible se réduit rapidement une fois que l’on ajoute plusieurs rangées de composants, les goulottes et les rayons de courbure nécessaires aux conducteurs.

Il faut également garder de la place pour les extensions futures.

Une armoire remplie à 100 % dès la mise en service devient très difficile à modifier.

6. Le socle de l’armoire

Les grandes armoires posées au sol sont souvent installées sur un socle.

Celui-ci peut notamment faciliter :

• la fixation ;
• le passage des câbles ;
• l’accès par le bas ;
• la mise à niveau ;
• la protection mécanique.

Un socle d’environ 100 à 200 mm est fréquent selon les installations.

Il crée un espace pratique sous l’enveloppe.

C’est particulièrement utile lorsque les câbles arrivent depuis le sol.

7. L’arrivée des câbles par le bas

Dans de nombreuses installations techniques, les câbles arrivent dans l’armoire par le bas.

Ils peuvent provenir :

• d’un chemin de câbles ;
• d’un plancher technique ;
• d’un caniveau ;
• d’un sous-sol ;
• d’une traversée depuis le local technique.

On retrouve alors une logique comme :

Câbles terrain
↓
Entrée inférieure de l’armoire
↓
Borniers
↓
Protections / automatismes
↓
Équipements internes

Cette organisation permet souvent d’obtenir un câblage propre.

8. Pourquoi faut-il organiser les câbles dès leur entrée ?

Imaginez une armoire recevant :

• 20 câbles de sondes ;
• 15 câbles moteurs ;
• 10 câbles de vannes ;
• plusieurs câbles réseau ;
• différentes alimentations.

Si tous les câbles entrent au même endroit sans organisation, l’intérieur devient rapidement difficile à maintenir.

On sépare donc généralement différents types de câblage.

Par exemple :

puissance

commande

signaux

communication

Cette séparation améliore :

• la lisibilité ;
• la maintenance ;
• le dépannage ;
• la compatibilité électromagnétique.

9. La façade de l’armoire

La porte peut recevoir différents équipements utiles à l’exploitation.

Par exemple :

• interrupteur principal ;
• voyants ;
• sélecteurs ;
• boutons ;
• écran opérateur.

L’objectif est de permettre à un technicien de comprendre rapidement l’état général de l’installation sans ouvrir l’armoire.

10. L’interrupteur principal

L’interrupteur principal est souvent l’un des éléments les plus visibles.

Il peut être représenté par une poignée rotative.

Son rôle est de permettre l’isolement général de l’armoire ou de la partie concernée selon la conception.

Il constitue donc un élément majeur pour :

• exploitation ;
• maintenance ;
• intervention électrique.

Son positionnement doit rester facilement accessible.

11. Les voyants lumineux

Plusieurs voyants peuvent être installés sur la façade.

Ils permettent d’indiquer rapidement des états importants.

Par exemple :

installation sous tension

marche

défaut général

alarme

fonctionnement automatique

Dans certaines installations, différentes couleurs permettent d’identifier les états.

L’intérêt est évident :

un technicien peut observer la situation sans ouvrir la porte.

12. Les sélecteurs de fonctionnement

On peut également trouver des sélecteurs.

Un équipement peut par exemple disposer de trois modes :

Manuel
0
Automatique

En mode automatique, l’automate commande l’équipement.

En mode arrêt, aucune commande normale n’est transmise.

En mode manuel, l’équipement peut être piloté localement selon le principe retenu.

Ces modes sont extrêmement fréquents pour :

• pompes ;
• ventilateurs ;
• équipements auxiliaires.

13. Pourquoi le mode manuel est-il important ?

Lors d’une maintenance, un technicien peut avoir besoin de tester un équipement indépendamment de la régulation automatique.

Prenons une pompe.

Il souhaite simplement vérifier :

La pompe fonctionne-t-elle réellement ?

Le mode manuel peut permettre ce test.

Mais la conception doit conserver les sécurités nécessaires.

Manuel ne doit jamais signifier suppression de toutes les sécurités.

C’est une distinction essentielle.

14. La ventilation de l’armoire

Les équipements installés dans une armoire produisent de la chaleur.

Par exemple :

• alimentations ;
• variateurs ;
• automates ;
• contacteurs ;
• transformateurs ;
• équipements électroniques.

Lorsque la porte est fermée, cette chaleur doit être évacuée.

On peut donc retrouver :

• ventilateur filtrant ;
• filtre de sortie ;
• grilles ;
• échangeur ;
• refroidisseur d’armoire.

Le choix dépend de :

• puissance dissipée ;
• température ambiante ;
• poussière ;
• humidité ;
• conditions du local.

15. Le principe du ventilateur et du filtre

Une solution courante consiste à utiliser un ventilateur et une sortie filtrée.

Le principe est de créer une circulation d’air dans l’enveloppe.

Par exemple :

Air du local
↓
Filtration
↓
Ventilateur
↓
Circulation dans l’armoire
↓
Évacuation de l’air chaud

L’objectif est d’éviter l’accumulation de chaleur autour des équipements électroniques.

16. Pourquoi ne faut-il pas installer la ventilation au hasard ?

La position du ventilateur et de la sortie d’air influence le refroidissement.

L’objectif est de créer un véritable balayage de l’armoire.

Si l’entrée et la sortie sont trop proches, une partie de l’air peut circuler uniquement localement.

Une implantation opposée peut permettre à l’air de traverser davantage l’intérieur.

Mais la conception dépend :

• de la géométrie ;
• de la chaleur dissipée ;
• de l’environnement ;
• du degré de protection nécessaire.

La ventilation doit donc être dimensionnée.

17. Les filtres doivent être entretenus

Une erreur fréquente consiste à installer un filtre puis à l’oublier.

Avec le temps, il peut se charger de :

• poussière ;
• fibres ;
• particules.

Le débit d’air diminue.

La température intérieure augmente.

Les composants peuvent alors fonctionner dans de mauvaises conditions.

La maintenance de l’armoire doit donc intégrer le contrôle et le nettoyage ou remplacement des filtres.

18. La pochette à plans

Un détail très intéressant sur certaines armoires est la présence d’une pochette à l’intérieur de la porte.

Elle permet de conserver la documentation technique.

On peut notamment y trouver :

• schéma électrique ;
• implantation ;
• liste des composants ;
• plans de câblage.

Cette documentation est extrêmement utile pour la maintenance.

Imaginez un technicien intervenant plusieurs années après la construction du bâtiment.

Sans schéma à jour, il doit reconstruire mentalement l’installation.

Avec une documentation correcte, il peut rapidement identifier :

le circuit

la protection

le relais

le bornier

l’entrée automate

La différence en temps de dépannage peut être énorme.

19. La plaque de montage

À l’intérieur de l’armoire se trouve généralement une plaque métallique sur laquelle sont fixés les équipements.

Cette plaque constitue le support mécanique principal.

On y installe :

• rails ;
• goulottes ;
• transformateurs ;
• automates ;
• appareils électriques.

La disposition des éléments est définie avant la fabrication.

20. Pourquoi préparer un plan d’implantation ?

Avant de câbler l’armoire, il est conseillé de prévoir précisément l’emplacement des composants.

Le plan permet de vérifier :

• dimensions ;
• espacement ;
• accès ;
• ventilation ;
• emplacement des portes ;
• emplacement des commandes ;
• cheminement des câbles.

Cette étape paraît parfois très simple.

Mais elle évite beaucoup de modifications lors de la fabrication.

21. Les rails de fixation

Une grande partie des composants est installée sur des rails normalisés.

On y retrouve notamment :

• disjoncteurs ;
• relais ;
• borniers ;
• alimentations ;
• automates ;
• modules.

Le rail permet de fixer et remplacer rapidement les appareils.

Il facilite également l’alignement des équipements.

22. Les goulottes de câblage

Entre les différentes rangées, on trouve souvent des goulottes.

Les conducteurs passent à l’intérieur.

Elles permettent :

• d’organiser les fils ;
• de protéger le câblage ;
• d’améliorer la lisibilité ;
• de faciliter les modifications.

Une armoire bien conçue donne une impression d’ordre.

Les câbles ne doivent pas traverser l’armoire au hasard.

23. La zone alimentation et protection

La première grande zone fonctionnelle correspond à l’énergie électrique.

On peut y retrouver :

• arrivée générale ;
• coupure principale ;
• protection contre les surtensions ;
• protections différentielles lorsque nécessaires ;
• disjoncteurs ;
• répartition.

Le principe est :

Arrivée électrique
↓
Protection
↓
Répartition
↓
Circuits consommateurs

24. Les disjoncteurs

Chaque départ important possède généralement une protection adaptée.

Par exemple :

Protection pompe 1

Protection pompe 2

Protection ventilateur

Protection alimentation automate

Protection prise de service

Cela permet d’isoler les circuits.

Si un équipement présente un défaut, toute l’armoire ne doit pas nécessairement être arrêtée.

25. Les contacteurs

Les contacteurs permettent de commuter des charges électriques plus importantes.

Ils peuvent commander par exemple :

• pompe ;
• ventilateur ;
• résistance électrique ;
• moteur.

L’automate ne fournit pas directement l’énergie nécessaire au moteur.

Il commande une bobine.

Le contacteur ferme ensuite le circuit de puissance.

On obtient :

Automate
↓
Commande
↓
Contacteur
↓
Moteur

26. Les relais d’interface

Les relais permettent de séparer ou d’adapter différents circuits.

Ils peuvent être placés entre :

une sortie automate

et

un équipement externe.

Ils peuvent également servir pour certaines remontées d’état.

Ils constituent donc une interface très fréquente dans les armoires d’automatisme.

27. L’alimentation 24 V continu

Une grande partie de l’automatisation fonctionne en 24 V continu.

Cette tension peut notamment alimenter :

• automate ;
• modules ;
• relais ;
• capteurs ;
• équipements réseau.

Une alimentation transforme donc généralement le réseau électrique disponible en tension basse adaptée aux automatismes.

28. L’automate : le cerveau de l’armoire

L’automate constitue l’un des composants les plus importants.

Il reçoit des informations provenant du bâtiment.

Par exemple :

température

pression

débit

défaut

retour de marche

Puis il applique la logique programmée.

Enfin, il envoie des commandes.

Par exemple :

démarrage pompe

ouverture vanne

vitesse ventilateur

commande registre

Le principe est toujours :

Capteurs → automate → actionneurs.

29. Les entrées numériques

Elles permettent de récupérer des états.

Par exemple :

Pompe en marche = 1

Pompe arrêtée = 0

Elles servent notamment pour :

• retours marche ;
• défauts ;
• fins de course ;
• contacts de sécurité ;
• alarmes.

30. Les sorties numériques

Elles permettent de transmettre un ordre tout ou rien.

Par exemple :

Commande pompe = marche

ou :

Commande ventilateur = arrêt

Elles peuvent piloter un relais, un contacteur ou une entrée d’un autre équipement.

31. Les entrées analogiques

Elles permettent de mesurer une grandeur variable.

Par exemple :

Température = 21,7 °C

ou :

Pression = 2,3 bar

Elles peuvent recevoir différents types de signaux selon les équipements.

32. Les sorties analogiques

Elles permettent de moduler un équipement.

Exemple :

Commande vanne = 65 %

ou :

Vitesse ventilateur = 42 %

On les retrouve notamment avec :

• vannes motorisées ;
• variateurs ;
• registres modulants.

33. Les borniers

Les câbles provenant du bâtiment ne sont généralement pas tous raccordés directement sur les modules de l’automate.

Ils arrivent d’abord sur des borniers.

On obtient :

Équipement terrain
↓
Câble
↓
Bornier
↓
Câblage interne
↓
Automate

Les borniers sont indispensables pour organiser correctement les interfaces.

34. Pourquoi le repérage est essentiel

Imaginez une armoire avec 600 conducteurs sans numéro.

Le dépannage deviendrait extrêmement difficile.

Chaque câble et chaque conducteur doit donc être repéré selon la méthode définie dans le projet.

Le technicien peut alors suivre :

Capteur
→ câble
→ bornier
→ module
→ automate

Cette traçabilité est essentielle.

35. Les communications réseau

Les armoires modernes ne fonctionnent plus seules.

Elles communiquent avec :

• serveur GTB ;
• autres automates ;
• centrales techniques ;
• compteurs ;
• équipements communicants.

On peut notamment rencontrer :

• BACnet ;
• Modbus ;
• KNX ;
• M-Bus ;
• Ethernet.

Un commutateur réseau peut alors être installé dans l’armoire.

36. Exemple complet : une pompe

Prenons une pompe de chauffage.

Alimentation

Le circuit de puissance fournit l’énergie.

Protection

Un dispositif protège la ligne.

Commande

L’automate demande le démarrage.

Action

Le relais ou contacteur commande la pompe.

Retour

La pompe fournit un retour d’état.

Supervision

La GTB affiche :

Pompe chauffage – En marche

En cas de défaut :

Pompe chauffage – Défaut

Toute la chaîne traverse donc l’armoire.

37. Exemple avec une vanne

Prenons une vanne de régulation.

Une sonde mesure :

18 °C

La consigne est :

21 °C

L’automate détermine qu’il faut davantage de chauffage.

Il calcule :

commande vanne = 70 %

La sortie analogique envoie le signal au servomoteur.

La vanne s’ouvre.

Davantage d’eau chaude traverse l’émetteur.

La température augmente.

C’est une boucle de régulation.

38. Exemple avec une centrale de traitement d’air

Une centrale de traitement d’air peut générer des dizaines de points.

La GTB peut recevoir :

• température extérieure ;
• température de soufflage ;
• température de reprise ;
• pression ;
• encrassement filtres ;
• défaut ventilateur ;
• état ventilateur ;
• position registre.

Elle peut commander :

• ventilateurs ;
• vannes ;
• registres ;
• pompes ;
• récupération de chaleur.

L’armoire devient alors véritablement le centre de commande local de la centrale.

39. Armoire électrique et GTB : quelle différence ?

Cette distinction est importante.

L’armoire se trouve physiquement à proximité des installations techniques.

Elle contient :

• protections ;
• automates ;
• relais ;
• alimentations ;
• borniers.

La GTB constitue la couche supérieure de supervision.

On peut simplifier ainsi :

Équipements terrain
↓
Armoire d’automatisme
↓
Réseau
↓
GTB

L’armoire réalise les fonctions locales.

La GTB permet :

• visualisation ;
• historisation ;
• alarmes ;
• analyse ;
• exploitation.

40. Pourquoi l’armoire doit continuer à fonctionner sans la supervision ?

Dans une bonne architecture, la perte de l’écran de supervision ne doit pas nécessairement arrêter toute l’installation.

Les automatismes locaux doivent pouvoir continuer à réaliser les principales fonctions prévues.

Par exemple :

• réguler une température ;
• commander une pompe ;
• maintenir une ventilation ;
• gérer une séquence locale.

La GTB supervise.

L’automate local régule.

Cette séparation améliore la robustesse du système.

41. Comment reconnaître une armoire bien conçue ?

Une bonne armoire est généralement :

lisible

documentée

accessible

correctement ventilée

correctement dimensionnée

facile à maintenir

On doit pouvoir identifier rapidement :

• l’arrivée électrique ;
• les protections ;
• l’alimentation basse tension ;
• l’automate ;
• les relais ;
• les borniers ;
• les réseaux de communication.

L’organisation doit suivre une logique.

42. Les erreurs fréquentes

Sous-dimensionner l’armoire

Une armoire trop petite complique toute extension future.

Mélanger tous les types de câbles

Les circuits de puissance et les signaux sensibles doivent être organisés correctement.

Négliger la ventilation

La surchauffe réduit la fiabilité des équipements.

Oublier l’accès maintenance

Un appareil inaccessible est difficile à remplacer.

Mal identifier les conducteurs

Le dépannage devient extrêmement lent.

Ne pas laisser de réserve

Une installation évolue presque toujours.

Négliger la documentation

Une armoire sans schéma à jour devient un cauchemar quelques années plus tard.

43. Comment lire une armoire électrique méthodiquement ?

Lorsque vous ouvrez une armoire inconnue, ne regardez pas tous les composants simultanément.

Suivez plutôt cette méthode.

Étape 1 : trouver l’arrivée électrique

Puis :

Étape 2 : identifier la coupure principale

Puis :

Étape 3 : trouver les protections

Puis :

Étape 4 : identifier les départs de puissance

Ensuite :

Étape 5 : rechercher les alimentations basse tension

Puis :

Étape 6 : trouver l’automate

Puis :

Étape 7 : identifier les entrées et sorties

Ensuite :

Étape 8 : repérer les relais et contacteurs

Puis :

Étape 9 : identifier les borniers terrain

Enfin :

Étape 10 : identifier les réseaux de communication

Cette méthode permet de transformer une armoire apparemment complexe en plusieurs blocs simples.

44. La logique fondamentale à retenir

Toute l’armoire peut être divisée en deux grands univers.

L’énergie

Réseau électrique
↓
Protection
↓
Contacteur
↓
Consommateur

L’information

Capteur
↓
Entrée automate
↓
Programme
↓
Sortie automate
↓
Actionneur

La magie de l’automatisme du bâtiment consiste à relier les deux.

L’information décide de la manière dont l’énergie doit être utilisée.

45. Tableau récapitulatif

FAQ – Armoire électrique GTB

Qu’est-ce qu’une armoire électrique GTB ?

C’est une armoire regroupant les équipements électriques et d’automatisation permettant d’alimenter, protéger, commander et superviser les installations techniques d’un bâtiment.

Que trouve-t-on dans une armoire de régulation CVC ?

On peut notamment y trouver des protections, alimentations, relais, contacteurs, automate, modules d’entrées/sorties, borniers et équipements réseau.

Pourquoi une armoire électrique a-t-elle besoin d’une ventilation ?

Les équipements électriques et électroniques dissipent de la chaleur. Une ventilation peut être nécessaire pour maintenir une température intérieure acceptable.

Pourquoi les câbles arrivent-ils souvent par le bas ?

Cette disposition facilite le raccordement lorsque les chemins de câbles passent sous l’armoire ou dans le plancher technique.

À quoi sert l’automate ?

Il reçoit les informations provenant des capteurs, exécute le programme de régulation et commande les équipements.

Quelle différence entre l’armoire et la GTB ?

L’armoire assure les fonctions locales d’alimentation, commande et automatisation. La GTB centralise principalement la supervision, les alarmes, les historiques et l’exploitation.

Pourquoi trouve-t-on une pochette à plans dans une armoire ?

Elle permet de conserver les schémas et documents utiles à la maintenance directement à proximité de l’installation.

À quoi servent les borniers ?

Ils constituent le point de raccordement entre les câbles provenant du terrain et le câblage interne de l’armoire.

Une armoire doit-elle toujours posséder un ventilateur ?

Non. Cela dépend de la chaleur dissipée, de la température ambiante, du degré de protection de l’enveloppe et de la conception thermique.

Comment apprendre à lire une armoire électrique ?

Commencez toujours par identifier l’arrivée électrique, les protections, les départs de puissance, l’alimentation basse tension, l’automate, les relais, les borniers et enfin les communications.

Conclusion

Une armoire électrique d’automatisme du bâtiment ne doit pas être considérée comme une simple boîte contenant des fils et des disjoncteurs.

Elle est l’interface entre :

l’énergie électrique

les équipements CVC

les capteurs

les actionneurs

l’automate

la GTB

Son enveloppe protège les composants.

Son socle et ses passages de câbles organisent les arrivées terrain.

Ses protections sécurisent les différents circuits.

Ses contacteurs commandent les charges.

Ses alimentations fournissent les tensions nécessaires à l’automatisation.

Son automate traite les informations.

Ses borniers relient l’armoire au bâtiment.

Ses interfaces réseau assurent la communication avec la supervision.

Et sa ventilation permet de maintenir les équipements dans de bonnes conditions de fonctionnement.

La meilleure manière de comprendre une armoire consiste donc à ne pas regarder tous les composants en même temps.

Il faut suivre deux chemins :

Le chemin de l’énergie : alimentation → protection → commande → consommateur.

et

Le chemin de l’information : capteur → automate → décision → actionneur → GTB.

Une fois ces deux chemins compris, une armoire électrique qui semblait extrêmement complexe devient beaucoup plus logique.

Et c’est précisément cette capacité à passer du schéma électrique au fonctionnement réel du bâtiment qui constitue l’une des compétences fondamentales en automatisme du bâtiment.