Réalisez facilement les mesures de puissance

Réalisez facilement les mesures de puissance

17 Jours

Réaliser des mesures de courant dans le secteur de la maintenance et de la réparation (MRO)

L’ergonomie au bureau est une thématique importante. Tout est désormais pensé pour optimiser le confort des salariés : bureaux réglables en hauteur, sièges ajustables, bras articulés pour placer l’écran à la bonne hauteur… rien n’a été négligé. Les ingénieurs en maintenance, quant à eux, ne profitent pas de ces améliorations. Leur environnement de travail n’est ni ergonomique ni confortable : armoires électriques mal éclairées, échelles permettant d’accéder à des supports de câbles, conduits étroits…. Mais cela ne signifie pas que les outils qu’ils utilisent quotidiennement ne peuvent pas être améliorés pour offrir un confort d’utilisation supplémentaire. La mesure du courant est une opération fréquente pour contrôler un équipement ou localiser un défaut ; elle est souvent difficile à réaliser dans des faisceaux de câbles serrés et des espaces exigus.

La mesure du courant peut être réalisée facilement avec un multimètre, mais elle nécessite normalement une coupure du circuit. En règle générale, un multimètre peut mesurer un courant de 10 A maximum et le type de mesure peut être limité par l’emplacement du point de mesure dans le système électrique. Par exemple, la mesure d'un équipement raccordé au secteur via une prise électrique est considérée comme relevant de la catégorie de sécurité CAT II, tandis que les mesures effectuées sur des équipements électriques fixes tels que les moteurs d'ascenseur relèvent de la CAT III. Ce classement CAT définit la tension la plus élevée pouvant être mesurée avec le multimètre en fonction de la tension transitoire maximale pouvant être relevée, par exemple si la foudre tombe sur une ligne électrique alimentant le site.

 

VC-18T et VC-511

Couper le circuit pour effectuer une mesure de courant sur des équipements opérationnels installés peut être à la fois long et dangereux. Les pinces ampèremétriques permettent de mesurer le courant sur des systèmes sous tension, avec un faible risque pour l'opérateur qui effectue la mesure. Elles utilisent la relation entre le champ magnétique généré autour d'un conducteur et le courant électrique qui le traverse. Une pince ampèremétrique peut être constituée d’une boucle de fil à fixer autour du câble à mesurer, ou d’une pince en ferrite qui se ferme et reste en place autour du conducteur grâce à une mâchoire à ressort. Généralement, les boucles de fils flexibles, parfois appelées pinces flexibles, sont utilisées pour les mesures des barres omnibus, tandis que les pinces à base de ferrite servent pour  les installations de câblage fixes isolées. Avec les pinces de courant à boucle, la mesure des courants faibles est plus précise si on enroule plusieurs fois le fil autour du conducteur à mesurer. Pour obtenir le résultat de la mesure, il suffit de diviser la valeur obtenue par le nombre de tours.
Les deux types de pinces peuvent être utilisés avec des multimètres standards pour mesurer des courants élevés. Cet aspect est particulièrement intéressant pour les équipes qui doivent partager des équipements. Ces appareils fonctionnent avec une batterie et peuvent être livrés avec un certificat d’étalonnage. La pince VC-18T par exemple (figure 1) possède une boucle flexible de 180 mm de diamètre et peut mesurer des courants jusqu'à 3000 A AC à CAT III 1000 V ou CAT IV 600 V.

Mesurez en toute sécurité avec des adaptateurs de mesure

Le résultat est généralement exprimé en mV/A, ce qui permet une mesure simple avec un multimètre standard dont la résolution se situe entre 1mV/A et 100mV/A selon la plage de mesure. La boucle s’ouvre et se ferme facilement, même si l’utilisateur porte des gants. Pour des courants faibles, un adaptateur supportant des mesures jusqu’à 400 A DC et AC à CAT III 600 V ou CAT IV 300 V est idéal (modèle VC-511 par exemple). Les adaptateurs de ce type sont souvent équipés d’une fonction d’arrêt automatique pour économiser la batterie. Pour effectuer une longue série de mesures, il est parfois possible de désactiver cette fonction.  

L'utilisation d'adaptateurs de mesure permettant d'accéder aux différents conducteurs d'un câble multifilaire monophasé ou triphasé sécurise les mesures sur les équipements connectés à une prise de courant. Dotés de fiches mâles et femelles, ils sont insérées entre l'équipement à mesurer et une prise de courant. L'accès aux différents conducteurs (y compris la terre) est assuré par des boucles clairement identifiées sur lesquelles peuvent être raccordées une ou plusieurs pinces ampèremétriques. Certains adaptateurs fournissent également des prises de mesure CAT II pour permettre de mesurer la tension en parallèle, comme sur les adaptateurs triphasés DLA-3L et monophasés DLA-1L (figure 2). Les pinces de courant permettent parfois d’évaluer le courant de démarrage : il s’agit de la surtension momentanée que subit une machine avant d’atteindre son régime permanent.

VC523, parfait pour les techniciens de service

Pour les équipes de maintenance qui effectuent régulièrement des mesures de courant, il est judicieux d'investir dans une pince ampèremétrique entièrement intégrée, par exemple une pince avec un écran à sept segments et la possibilité de choisir entre plusieurs plages de mesure. Ces appareils peuvent également permettre de mesurer d'autres paramètres, tels que la tension (DC et AC), la continuité, la fréquence, la résistance et la capacité à l’aide de câbles de test. Il convient de prendre en compte non seulement la fonctionnalité de l'appareil, mais également son mode de fonctionnement dans les conditions dans lesquelles il sera utilisé. Dans les environnements chauds, les utilisateurs ont souvent les mains moites, et certains appareils bas de gamme risquent alors de glisser. La forme et le matériau extérieur permettent de résoudre ce problème, par exemple si des rainures ou des éléments caoutchoutés sont intégrés au produit.

La lisibilité de l’écran a également son importance. Certains multimètres sont équipés d’un écran à cristaux liquides (LCD) standard à sept segments. Ce type d’écran n’est pas adapté à la lecture des résultats de mesure dans une armoire électrique sombre. Les appareils de mesure de dernière génération possèdent des écrans LCD négatifs : l’arrière-plan est noir et les segments sont affichés en blanc. Le contraste important facilite la lecture, même dans des espaces mal éclairés.

C'est l'approche adoptée avec les appareils comme le VC523, parfait pour les techniciens de service travaillant sur l'électronique des automobiles et des camions, les armoires de commande et l'entretien des machines. Si l'éclairage de la zone de travail est insuffisant, l'utilisateur peut également allumer la lumière LED intégrée en utilisant le bouton situé au niveau du pouce. La durée de vie de la batterie est préservée grâce à une fonction d'arrêt automatique qui éteint à la fois la pince et la lumière LED après 15 minutes ; cette fonction est désactivable. Le revêtement antidérapant et caoutchouté de l'appareil l’empêche de glisser, même sur des surfaces qui ne sont pas parfaitement horizontales.

VC-337: la pince ampèremétrique à mâchoire extra-étroite

L'équipement industriel d'aujourd'hui repose sur des convertisseurs d'énergie à semi-conducteurs, tels que les gradateurs et les alimentations à découpage, qui permettent aux machines d'atteindre des rendements bien supérieurs à ceux d’autrefois. Ainsi, il n’est plus possible d’avoir la certitude que les courants soient de forme sinusoïdale. Il convient de vérifier que les appareils de test effectuent des mesures de courant true RMS (valeur moyenne quadratique) pour obtenir des données précises, même lorsque des courants asymétriques circulent.

Les câbles en faisceaux serrés constituent un véritable défi  lorsqu'il s'agit d'utiliser des pinces de courant. Les grosses pinces et les mâchoires en ferrite épaisses peuvent être difficiles à placer autour d'un seul conducteur. Dans ce cas, des pinces à mâchoires étroites sont mieux adaptées. Les appareils de mesure comme le VC-337 supportent des conducteurs jusqu'à 6 mm2 et comprennent une butée de câble qui garantit que le conducteur est correctement serré dans les mâchoires même lorsqu’il n’est pas possible de le visualiser directement pendant l'utilisation (figure 4).   Cela permet d'obtenir un excellent compromis entre la taille des mâchoires de serrage et la classe de sécurité de l'appareil (CAT III 300 V, CAT II 600 V). Le revêtement antidérapant permet une bonne prise en main de l’appareil, même en cas d’utilisation sur une longue durée.

Tous les appareils de mesure cités ici sont, comme toute la gamme Voltcraft, étalonnés en usine. Cela garantit des mesures fiables et sûres dans les limites des tolérances définies pour le produit. Les appareils peuvent également être livrés avec un certificat d'étalonnage DakkS ou ISO si vous le souhaitez.

Conclusion

Des mesures de courant fiables nécessitent des outils durables, fiables et précis qui offrent à l'utilisateur un confort d’utilisation élevé même dans des conditions difficiles. Les pinces ampèremétriques offrent différentes solutions de serrage (boucle de fil ou pince) dont les avantages doivent être appréciés en fonction des exigences opérationnelles typiques de l'équipe de maintenance. Les appareils de mesure les plus récents permettent l’enregistrement des données en association avec un smartphone ; ils offrent un grand confort d’utilisation, même dans des conditions de travail difficiles. Enfin, les écrans LCD négatifs à fort contraste, le rétroéclairage et l'éclairage LED intégré, ainsi que les revêtements antidérapants permettent de ménager les yeux et les mains pendant les longues journées de travail.