La puissance d`une forme d`onde : options de dépannage élargi

Note d'application
La puissance d'une
forme d'onde :
options de dépannage élargi
avec la pince multimètre
de puissances Fluke 345
Les électriciens découvrent que la nouvelle pince
multimètre de puissances Fluke 345 sert bien
plus qu'à la simple surveillance de la tension ou
du courant. Elle affiche les formes d'onde et les
harmoniques, réalise des mesures de puissance
destinées aux évaluations de facteur de puissance,
mesure le courant de démarrage et enregistre
les données pendant une période donnée en
vue d'une analyse ultérieure.
• Alimentation électrique externe. Même si une
alimentation externe ne semble pas une nouveauté,
l'élaboration d'un outil à la fois certifié CAT IV 600 V
et à alimentation externe n'est pas un mince exploit.
Mais pourquoi une alimentation externe ?
• Enregistrement de longue durée. Les appareils de
mesure fonctionnant uniquement sur piles ne peuvent
pas effectuer de longs échantillonnages car elles se
déchargent. Les clients devaient tout de même réaliser
de longs échantillonnages pour suivre les pannes
intermittentes et d'autres problèmes cachés de qualité
du courant. Lorsque la pince multimètre de puissances
Fluke 345 est branchée à une source électrique
externe, la durée d'échantillonnage n'est limitée que
par la capacité de mémoire de l'appareil et la fréquence
d'échantillonnage.
A l'instar des autres appareils de mesure et d'essai de Fluke
Corporation, la pince multimètre de puissances Fluke 345
a été conçue à partir des commentaires fournis par les
électriciens, les entrepreneurs-électriciens, le personnel de
maintenance et tout utilisateur d'autres outils de diagnostic.
Besoins exprimés par les clients
•
Plus de fonctionnalités réunies dans un seul appareil.
Le centre de détention régional de King County, dans
l'Etat de Washington, a servi de site test pour la pince
multimètre Fluke 345. Avant de réceptionner l'appareil de
mesure, Paul Swanson, chef électricien sur le site, utilisait
un multimètre numérique et une pince multimètre pour
travailler. Selon lui, « la pince 345 permet de visualiser ce
que je contrôle. Quand j'utilise un multimètre numérique,
je peux détecter une petite variation de tension ou de
courant, mais il n'y a aucune indication quant à la cause
de cette variation. »
Par contre, le modèle 345 affiche simultanément les
valeurs et les formes de la tension et du courant. « La
pince 345 vous permet de voir des éléments que vous ne
pouvez consulter sur un multimètre numérique », observe
Paul Swanson. « Je pourrais probablement enregistrer
les mêmes données avec un outil de diagnostic type
ScopeMeter®, mais ce ne serait pas aussi facile. Avec le
modèle 345, il suffit d'actionner la pince, puis de régler
le sélecteur de fonction pour lire simultanément le courant
et la tension. Cela facilite énormément le dépannage. »
• Affichage plus clair et plus lisible. Selon Frank Healy,
directeur du marketing des produits de qualité du courant
pour Fluke, le nouvel affichage couleur est le fruit des
commentaires de nos clients. La clarté et la couleur
permettent aux utilisateurs de voir distinctement les
informations de plusieurs canaux. En mode forme d'onde,
par exemple, les formes d'onde de courant et de tension
sont séparées et clairement définies. La couleur facilite
également la consultation d'autres données de tension
et de courant, des harmoniques et de la charge.

2 Fluke Corporation La puissance d'une forme d'onde : options de dépannage élargi avec la pince multimètre de puissances Fluke 345
• Aptitude à contrôler les charges à CA et à CC.
Concernant l'enregistrement de données de longue durée,
les utilisateurs d'appareils de mesure plus anciens affir-
maient qu'ils avaient besoin de contrôler les charges à
courant alternatif et à courant continu. Frank Healy a
observé que la plupart des enregistreurs ne lisent que
les charges à CA. D'autres ne lisent que les charges à CC.
En revanche, la pince multimètre de puissances Fluke 345
permet à la fois de surveiller un courant alternatif jusqu'à
1 400 A et un courant continu jusqu'à 2 000 A.
Cette double capacité AC-DC ne pouvait être réunie
que dans une pince multimètre. Frank Healy explique :
« Il n'existe pas de technologie pour mesurer le courant
continu en utilisant une sonde flexible. La pince sert donc
de pince à effet Hall et peut mesurer simultanément du
courant alternatif et du courant continu. En revanche,
un dispositif de type Rogowski ne peut mesurer que le
courant alternatif. Nous voulions un outil autonome sans
cordon additionnel pour mesurer le courant. »
• Configuration de mémoire de grande capacité
et flexible. La pince multimètre de puissances Fluke 345
dispose de trois emplacements de mémoire distincts, où
trois enregistrements indépendants peuvent être stockés à
la fois. En utilisant cette fonctionnalité, un électricien peut
aller sur le terrain en vue de réaliser un enregistrement
de vingt minutes, par exemple, et en réaliser deux autres
d'une heure à deux autres emplacements ; le tout sans
retourner au bureau pour télécharger les données.
Ou bien, si l'électricien a besoin d'échantillonner des
données pendant une plus longue période, l'enregistreur
peut être laissé longtemps à un seul endroit. Il peut ainsi
stocker des données dans les trois mémoires pendant la
période d'échantillonnage. Selon Frank Healy, un électri-
cien pourrait enregistrer des données pendant plusieurs
centaines de jours, selon la période de moyenne
(fréquence d'échantillonnage). Les données sont stockées
dans la mémoire puis, après les avoir téléchargées sur un
PC via le port USB, elles peuvent être analysées à l'aide
du logiciel Power Log fourni avec l'appareil de mesure.
• Mesure simple du courant de démarrage. Lorsqu'un
moteur démarre, certains systèmes électriques peuvent
faire l'objet d'une demande de charge accrue appelée
courant de démarrage. Il peut suffire à déclencher des
disjoncteurs, à diminuer l'éclairage et à provoquer d'autres
anomalies. Pour enregistrer des données de courant
de démarrage sur la pince multimètre de puissances
Fluke 345, Frank Healy indique : « Il suffit de définir
le niveau de déclenchement du courant et de mettre
l'appareil de mesure en mode impulsion. Puis, lorsque
l'appareil détecte un niveau élevé de courant, il capture
ses caractéristiques. »
Paul Swanson associe la simplicité du contrôle des
événements de commutation de circuit (l'ajout ou la
suppression rapide de charges d'un système) aux capacités
de stockage de données multiples de la pince multimètre
de puissances Fluke 345. « J'ai été heureux de découvrir
que, indépendamment de la fréquence d'échantillonnage,
l'appareil de mesure enregistre à la fois les valeurs de
crête, les valeurs faibles et les moyennes. Si je prends le
temps de faire le calcul, je peux même déterminer la durée
d'un événement. »
Clients potentiels de la pince Fluke 345
Même si la pince multimètre de puissances Fluke 345 a été
conçue pour répondre aux besoins de nombreux utilisateurs,
Frank Healy précise que les dépanneurs et les techniciens
de maintenance et d'installation travaillant sur le terrain la
trouveront particulièrement utile.
Le personnel du fournisseur d'électricité peut utiliser
la pince Fluke 345 pour mesurer un courant élevé sur les
grands câbles grâce aux mâchoires extra-larges et au courant
nominal de 2 000 A maximum en courant continu. La plupart
des pinces multimètres sont limitées à 1 000 A.
Le personnel de maintenance électrique peut utiliser
la pince Fluke 345 comme outil de maintenance prédictive.
Selon Paul Swanson, « avec cet appareil de mesure,
nous pourrions mesurer régulièrement le secondaire sur
les variateurs de fréquence, établir des instruments de
référence opérationnels et rechercher des problèmes de
conditionnement et autre. Nous pourrions également établir
les paramètres de fonctionnement nominaux de chaque sortie
d'entraînement, notamment prendre des instantanés pour
obtenir des aperçus et les stocker. Puis, nous reviendrions un
ou deux fois par an pour vérifier si la forme d'onde de sortie
d'entraînement s'est sensiblement détériorée. »
Les installateurs et le personnel de maintenance
des ASI, des variateurs de vitesse et d'autres charges de
commutation apprécieront la capacité de l'appareil à mesurer
à la fois du courant alternatif et continu, et son filtre passe-
bas. Muni d'une pince Fluke 345, un technicien électricien
peut examiner une ASI en contrôlant les courants d'entrée et
de démarrage pour rechercher des harmoniques. A l'intérieur
de la ASI, il est possible de vérifier la liaison en courant
continu et d'observer le courant continu avant qu'il ne soit
converti en alternatif sur la partie opposée.
Paul Swanson explique qu'au lieu d'une grande ASI
centralisée, le centre de détention de King County dispose
de 38 unités de ASI dans toute l'installation. Ils fournissent
l'alimentation de secours aux systèmes d'alarme et de sécurité
informatisés et à divers réseaux informatiques. « Nous avons
déployé les ASI. Le nombre de pannes potentielles est plus
grand, mais chaque fois qu'une ASI tombe en panne les
répercussions sur le système sont moindres. »

3 Fluke Corporation La puissance d'une forme d'onde : options de dépannage élargi avec la pince multimètre de puissances Fluke 345
Lors du contrôle d'un onduleur, Paul Swanson se
pose des questions auxquelles la pince Fluke 345
peut répondre : à quoi ressemblent mon entrée et ma
sortie ? Y a-t-il des harmoniques ? La ASI entraîne-t-
elle des détériorations ? Selon Paul Swanson, « aussi
bien sur l'entrée que sur la sortie, je peux détecter
une présence forcée sur le circuit électrique et je peux
déterminer si la ASI remplit sa mission. Je pourrais
effectuer certaines de ces opérations à l'aide d'un
multimètre numérique, mais les conclusions seraient
beaucoup moins claires. »
Paul Swanson, responsable d'un grand nombre de
variateurs de vitesse et de toutes ces ASI, indique que
la pince Fluke 345 l'aiderait à maintenir les variateurs
de vitesse en bon état de fonctionnement et à éviter
les problèmes que les entraînements pourraient causer
dans le reste de l'installation. « La fonction oscilloscope
de la pince Fluke 345 me permet de visualiser des
formes d'onde qui me renseignent sur d'éventuelles
irrégularités », remarque-t-il. « Je pourrais détecter
tout type de distorsion pouvant se produire sur la ligne
électrique ou des harmoniques éventuellement géné-
rés par l'entraînement lui-même avant de revenir sur
le réseau. J'ai besoin de savoir si l'entraînement crée
quelque chose qui pourrait être préjudiciable à d'autres
équipements. » Grâce au filtre passe-bas, la pince
Fluke 345 peut lire avec précision la sortie du variateur
de vitesse sans interférence.
La pince est également utile pour des applications
de faible puissance. « J'étudie souvent les raisons
d'une faible puissance et me demande quel bruit
interfère avec les circuits électroniques. Si quelque
chose dérange mon système d'alarme ou mes systèmes
informatiques essentiels, alors quelque chose ne va
pas. C'est ma principale préoccupation. »
Ajout de nouvelles charges
Chaque fois qu'une installation intègre de nouveaux
matériels de production ou équipements de process,
cela ajoute de nouvelles charges aux systèmes d'ali-
mentation électrique existants. Parce que la pince
Fluke 345 peut prendre les mesures de puissance
(watts, VA, var, volts, ampères et facteur de puissance)
dans les systèmes d'alimentation triphasés équilibrés et
monophasés, l'appareil de mesure permet de détermi-
ner la charge de circuit pour juger s'il est risqué d'ajou-
ter des charges ou si un nouveau circuit est nécessaire.
Puis, après avoir raccordé de nouveaux
équipements, les électriciens peuvent utiliser la pince
Fluke 345 pour mesurer la charge des équipements
tels qu'ils sont installés. Enfin, ils peuvent vérifier
les harmoniques après installation pour savoir si les
nouveaux équipements fonctionnent comme prévu, s'ils
produisent de nouveaux harmoniques potentiellement
nuisibles ou s'ils contribuent à créer d'autres
problèmes. Pour les installations de la nouvelle usine
et des nouveaux équipements, le personnel de l'usine
aura besoin de consulter les formes d'onde de courant
et de tension pour savoir comment les équipements
installés influeront sur les composants d'alimentation
et sur d'autres équipements.
Les mesures de puissance sont également
indispensables à l'identification et à la correction des
cas de facteur de puissance faible, souvent à l'origine
des factures d'électricité excessives. En conclusion, la
pince Fluke 345 est simple, portable et polyvalente :
elle offre tout le nécessaire pour résoudre la plupart
des problèmes électriques dans les établissements
commerciaux, industriels et résidentiels, là où les
appareils de mesure standard n'apportent aucune
réponse.
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progrès avec Fluke.
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