Pour les électriciens, les mesures et inspections sont des étapes essentielles pour assurer la sécurité, la performance et la conformité des installations électriques. Que ce soit pour un contrôle périodique ou une mise en service, la maîtrise des outils de mesure (multimètres, testeurs de différentiel, caméras thermiques, etc.) et des procédures normalisées est indispensable.
Comment réaliser des vérifications complètes selon les normes NFC 15-100 et NFC 18-510 ? Quelles sont les bonnes pratiques pour détecter les défauts d’isolation, les surcharges, ou les risques d’incendie ? Et comment rédiger des rapports clairs et exploitables pour les clients, qu’ils soient particuliers, gestionnaires de bâtiments ou responsables de copropriétés ?
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Prévenir les problèmes de qualité du réseau électrique avec LINAX PQ3000, nouvelle génération d’analyseurs de réseau compatibles CEI 61000-4-30 Ed.3.
Le contrôle de la qualité du réseau n’est souvent prise en compte que lorsqu’il y a des perturbations, des dysfonctionnements de l’installation, des pannes d’équipement, des interruptions de processus, des pertes de données, des pannes informatiques ou même une panne complète de courant électrique. La résolution de ces problèmes est habituellement très longue car la cause n’est en général pas détectée immédiatement.
En outre, ces pannes sont coûteuses. Ainsi, la surveillance préventive et continue de la qualité du réseau avec le LINAX PQ3000 de Camille Bauer Metrawatt AG a un retour sur investissement immédiat. Le PQ3000 permet de détecter les problèmes de l’alimentation secteur avant que des dommages financiers ou corporels ne se produisent. Il produit des données qui aident à identifier la cause de d’une défaillance dès qu’un événement se produit. Ce périphérique de classe A mesure la qualité de l’alimentation électrique, selon la norme CEI 61000-4-30 Ed.3., conformité certifiée par un laboratoire d’essai autorisé. Cela implique que les données et les informations sont fiables et comparables. Il en résulte que les mesures peuvent être fournies autant aux autorités de régulation, qu’utilisées dans des négociations avec des fournisseurs d’énergie ou par le service interne de contrôle de qualité. Un rapport de conformité à la norme de qualité de tension EN 50160 peut également être généré afin de vérifier la qualité convenue entre le fournisseur d’énergie et le consommateur. Le PQ3000 de Camille Bauer Metrawatt AG peut être paramétré en utilisant son afficheur ou un navigateur Internet. Il capture les données de manière périodique, ainsi que lors d’événements critiques sur l’alimentation.
Le PQ3000 effectue une mesure extrêmement fiable des paramètres normatifs, tels que la fréquence du réseau, le flicker l’asymétrie de l’alimentation, les harmoniques, les interharmoniques, les chutes de tension, les variations de tension et les interruptions de tension. Le PQ3000 dispose également d’entrées numériques configurables ainsi que des sorties analogiques, numériques et relais. Celles-ci peuvent être utilisées par exemple pour des signaux d’alarme, des compteurs, des journaux d’état, etc. Les enregistrements sur de longues durées, couvrant plusieurs années, ne posent aucun problème pour le PQ3000 à l’aide de l’enregistreur de données. Un onduleur optionnel peut prévenir les pertes de données lorsqu’un incident de tension se produit. Le PQ3000 peut être connecté via Modbus à un système de niveau supérieur (SCADA, par exemple) ou à un système industriel de gestion de l’énergie (par exemple SMARTCOLLECT de Camille Bauer Metrawatt AG), ce qui crée une valeur ajoutée supplémentaire. Le LINAX PQ3000 est l’un des premiers périphériques sur le marché capable non seulement de capturer des signaux de contrôle à distance comme requis par la norme CEI 61000-4-30 Ed.3, mais aussi de les enregistrer comme un événement pour une période qui peut être définie (max. deux minutes). Cela permet une surveillance à tout moment (pour contrôler un consommateur par exemple ou pour changer des tarifs) et déterminer si le niveau et les séquences d’impulsions des signaux sont dans la plage attendue. Cela peut se faire directement sur l’appareil ou via l’interface Web.
Figure 1: Le PQ3000 est un périphérique de classe A pour l’installation sur panneau. Il est certifié selon la norme CEI 62586-2. Un écran TFT guide de manière intuitive l’utilisateur vers les différentes fonctionnalités. Les données de qualité du réseau sont en format PQDIF selon l’IEEE.1159.3, afin qu’elles puissent être traitées par un logiciel d’analyse de qualité du réseau (SMARTCOLLECT par exemple).
La conformité des installations électriques en basse tension des bâtiments prend sa source dans la norme NF C 15-100. Afin d’améliorer sa compréhension et de mieux correspondre aux usages, la norme a évolué entre 2015 et 2016 pour se concentrer à présent sur les critères de sécurité et de bon fonctionnement. L’objectif est ainsi de garantir la protection des personnes contre les dangers pouvant découler d’un contact avec des masses et contre les dommages de températures ou de contraintes mécaniques dues à des surintensités susceptibles de se produire dans les conducteurs actifs ; de limiter les risques d’incendies et la propagation du feu ; ou encore de s’assurer que le distribution électrique est organisée et sécurisée.
Ce relifting s’est notamment traduit par la création de deux nouveaux titres : le titre 10 relatif aux « installations électriques à basse tension dans les bâtiments d’habitation » et le titre 11, qui concerne « l’installation de communication dans les bâtiments d’habitation ». Le respect du titre 10 de la norme NF C 15-100 vaut présomption de conformité aux obligations de l’arrêté du 3 août 2016, portant réglementation des installations électriques des bâtiments d’habitation.
Les changements apportés à la norme NF C 15-100 renseignent notamment les installateurs sur les conditions de mise en place d’un circuit spécifique dans la cuisine afin de répondre à la multiplication des appareils électrodomestiques, sur le nombre des socles de prise de courant par pièce et par circuit, ainsi que sur la méthode de dimensionnement des dispositifs différentiels à haute sensibilité (dorénavant dimensionnés en fonction de la taille de l’installation électriques et non de celle du logement).
L’équipement adapté : le contrôleur multifonction FlukeLes contrôleurs d’installation électriques multifonction Fluke de la série 1650 ont été conçus pour vérifier dans les meilleures conditions la conformité à la norme NF C 15-100. Pensés pour offrir davantage de productivité dans le diagnostic, ces équipements permettent de réaliser deux mesures simultanées en double affichage. Les courants PEFC/PSC et l’impédance de boucle sont mesurés et affichés en parallèle, permettant de réduire de plus de moitié le temps de mesure par rapport à d’autres testeurs de boucle. Le nouveau mode d’impédance de boucle en courant fort permet également des mesures plus rapides qu’avec le mode sans déclenchement des différentiels.
La série 1650 dispose par ailleurs d’un adaptateur de mise à zéro unique en son genre, permettant une compensation rapide, précise et fiable des cordons de mesure et d’alimentation. Sur le plan de la sécurité des utilisateurs, les contrôleurs Fluke sont en mesure de détecter les hausses de tension de terre supérieur à 50 V, synonymes d’une situation potentiellement dangereuse. La prise en main est également plus ergonomique et fiable grâce aux pinces et aux cordons de mesure SureGrip fournies avec l’équipement.
Flir, l’abbréviation de Forward Looking InfraRed, est surtout connu auprès du grand public grâce à son large panel de caméras thermiques et d’appareils de mesure. De plus, Flir produit également un éventail d’appareils de diagnostic et de sécurité pour utilisation militaire, professionnelle et particulière. Cette entreprise internationale, fondée en 1976, emploie 2700 personnes de par le monde et a réalisé un chiffre d’affaires de $ 1,5 billion en 2014.
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A compter du 1er juillet 2017, les propriétaires bailleurs seront obligés de faire réaliser un état de l’installation intérieure d’électricité du logement qu’ils souhaitent mettre en location. Une obligation pour l’heure restreinte aux logements situés dans un immeuble collectif dont le permis de construire a été délivré avant 1975. Les autres logements seront concernés à partir du 1er janvier 2018. Inscrite dans le cadre de la loi Alur (voir décret n° 2016-1105 du 11 août 2016), cette disposition offre un potentiel d’activité non négligeable aux électriciens, qui pourront être sollicités pour effectuer les « justes travaux » nécessaires à la mise en conformité des installations avant remise en location des logements. Ils pourront par ailleurs remettre eux-mêmes à leurs clients l’attestation de conformité, un document administratif réglementé par le Cerfa qui vaut diagnostic obligatoire.
Le spécialiste des équipements de mesure des installation électriques Fluke propose plusieurs gammes dédiées à ces opérations de contrôle. Les testeurs d’installations multifonctions Fluke 1662, 1663 et 1664FC permettent aux installateurs de procéder rapidement et efficacement aux tests conformément à toutes les réglementations. Le modèle 1664FC va même plus loin avant un bouton unique pour effectuer les cinq tests d’usages obligatoires, sans être obligé de couper le courant. L’installateur peut ainsi bénéficier d’un gain de temps de 40 % par rapport à un équipement classique. Il s’agit également du seul testeur d’installations avec « pré-test d’isolement » : si le testeur détecte un appareil connecté au système, le test d’isolement s’arrête pour éviter les dommages accidentels. Un outil compatible avec les solutions Fluke Connect et FlukeCloud, permettant respectivement d’envoyer les résultats du test à un smartphone et de stocker les données sur Internet.
Pour réaliser des contrôles de tension rapides et sécurisés, le détecteur de tension sans contact Fluke 2AC VoltAlert est très facile d’utilisation. Il prend la forme d’un stylo : la pointe du testeur de poche s’allume en rouge si une prise, un bornier ou un cordon d’alimentation est alimenté. Les pinces multimètres TRMS 323 et 324 bénéficient pour leur part d’une ergonomie optimisée et d’une excellente robustesse. Ils réunissent des fonctions de mesures électriques générales (présence du courant de charge, tension AC, continuité de circuits, interrupteurs, fusibles et contacts) et des fonctions de température et de capacité. Plus classiques, les multimètres numérique Fluke série 110 jouent sur leur petite taille (160 x 96 x 46 mm), en conservant les fonctions essentielles aux mesures concernées par le nouveau texte de la loi ALUR.
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L’intérêt de la norme ISO 50001 de management de l’énergie est d’abord économique. L’examen systématique et régulier de l’efficacité des moteurs électriques permet en effet de limiter les dépenses énergétiques, de réduire les coûts importants de réparation et d’éviter les grandes pénalités sur les émissions de carbone. La norme se base sur un cycle en quatre étapes : planifier, réaliser, contrôler et agir. Il s’agit donc dans un premier temps de mener des études énergétiques, de mettre en place des indicateurs de performance énergétique, de fixer des objectifs et d’élaborer des plans d’action. Les deuxième et troisième étapes consistent à mettre en œuvre des plans de gestion de l’énergie et de surveiller les processus par rapport à la politique énergétique et aux objectifs. La dernière étape consiste à prendre des mesures afin d’améliorer continuellement la performance énergétique.
Trois principaux facteurs ont un impact sur l’efficacité des moteurs : la classe d’efficacité du moteur (CEI, NEMA), sa charge (un moteur mal dimensionné à sa tâche perdra en efficacité) et le déclassement du moteur, lié à la mauvaise qualité de l’alimentation électrique (déséquilibre de tension, harmoniques de tension, sur/sous tension, température élevée). Le contrôle de l’efficacité du moteur s’opère donc dans un premier temps par l’examen de la plaque signalétique de l’équipement, puis par la mesure avec les outils adéquats de l’efficacité réelle avec laquelle le moteur transforme l’électricité en énergie mécanique.
L’analyseur de moteur et de qualité du réseau électrique Fluke 438-II permet d’effectuer rapidement et facilement ces examens. Il apporte de nouvelles capacités de mesure mécanique essentielles pour les moteurs électriques et complète les fonctions avancées d´analyse de qualité du réseau électrique des analyseurs de qualité du réseau électrique Fluke 430 série II. Les électriciens pourront ainsi mesure et analyser les paramètres clés de performances électriques et mécaniques cités plus haut, comme la puissance, les harmoniques, le déséquilibre, la vitesse du moteur, le couple et la puissance mécanique, sans passer par des capteurs mécaniques. Les utilisateurs des analyseurs de qualité du réseau électrique Fluke 434-II, 435-II et 437-II peuvent ajouter des capacités d´analyse moteur à leurs appareils grâce au kit de mise à niveau de l´analyseur de moteur Fluke-438-II/MA.
Fluke intègre l’algorithme de Valence à son ÉnergiMètre Fluke 435 série II , permettant de mesurer les coûts liés à la déperdition énergétique des systèmes électriques.
La mesure de la qualité des systèmes électriques s’est complexifiée ces 20 dernières années avec le développement des équipements électroniques, comme les ordinateurs et les variateurs de vitesse : les charges sont désormais non linéaires et produisent des harmoniques, provoquant des courants et tensions distordus qui ont un impact sur la puissance délivrée et la capacité du système à la fournir. Si les fabricants d’instruments de mesure ont rapidement permis la réalisation de mesures électriques dans des environnements affichant une distorsion conséquente, via la norme 1459, ce n’est que plus récemment que la déperdition énergétique a été intégrée à l’équation. « Si nous connaissons la quantité d’énergie perdue, nous sommes en mesure de prévoir les économies qui seront réalisées », note Joaquìn Montañana-Romeu, co-inventeur de l’algorithme de Valence.
L’algorithme de Valence permet d’analyser les systèmes électriques en termes de rendement énergétique. La formule permet ainsi de calculer les coûts correspondants. Grâce à la fonction Unified Power Measurement, développée à l’université de Valence, le calcul de l’impact financier de la déperdition énergétique liée à une mauvaise qualité du réseau électrique devient un élément exploitable des mesures effectuées par les professionnels.
Fluke a travaillé de concert avec l’université de Valence pour intégrer ces fonctionnalités à son ÉnergiMètre Fluke 435 série II. A présent, non seulement les outils de diagnostic et de mesure sont capables d’analyser la qualité du réseau électrique, mais ils peuvent également calculer la déperdition énergétique liée à une mauvaise qualité, chiffrer cette perte et aider à trouver des solutions adaptées pour l’élimination des problèmes.
Pour en comprendre les retombées dans le monde industriel, Fluke propose deux exemples. D’imposants systèmes d’entraînement, tels que des moteurs électriques, injectent d’importantes harmoniques dans le système de distribution électrique, ce qui provoque la distorsion du signal de tension. Les conducteurs sont en surchauffe, les câbles brûlent et les connexions sont interrompues. Avec des systèmes triphasés, les charges peuvent s’accumuler si le courant n’est pas équilibré. Les moteurs ne tournent pas de façon concentrique. Les axes vibrent et provoquent un mauvais alignement. Le système inefficace exige davantage d’énergie et finit par tomber en panne.
Dans les deux cas, une analyse du réseau électrique adéquate peut déceler les problèmes. Les calculs de déperdition énergétique pourraient déterminer la quantité d’énergie gaspillée et le coût correspondant. Les entreprises peuvent par la suite établir un plan des coûts/bénéfices pour la réparation ou le remplacement.