31.01.2015 Views

Les analyseurs de la qualité du réseau électrique - Mesures

Les analyseurs de la qualité du réseau électrique - Mesures

Les analyseurs de la qualité du réseau électrique - Mesures

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

Gui<strong>de</strong> d’achat<br />

MESURE ÉLECTRIQUE<br />

<strong>Les</strong> <strong>analyseurs</strong><br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité<br />

<strong>du</strong> réseau électrique<br />

Chauvin Arnoux<br />

▼<br />

Qualimètre, perturbographe, oscilloperturbographe, analyseur <strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité,<br />

analyseur <strong>de</strong> réseau, analyseur <strong>de</strong> puissance, etc. : <strong>la</strong> mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité<br />

d’une instal<strong>la</strong>tion ou d’un réseau électrique a beau être une <strong>de</strong>s plus<br />

simples qui soit, elle a beau être encadrée par <strong>de</strong>s normes (<strong>du</strong> moins certains<br />

paramètres, tels que les harmoniques et le flicker), elle a con<strong>du</strong>it au développement<br />

d’une multitu<strong>de</strong> d’appareils dont les frontières sont souvent difficiles<br />

à cerner.<br />

MESURES 770 - DECEMBRE 2004 - www.mesures.com<br />

Ce<strong>la</strong> va bientôt faire un siècle que<br />

l’électricité est présente dans<br />

toutes les maisons. Le “pro<strong>du</strong>it”<br />

est banalisé, mais il occupe toujours<br />

<strong>la</strong> une <strong>de</strong>s journaux. Ces <strong>de</strong>rnières<br />

semaines, il a surtout été question <strong>du</strong> changement<br />

<strong>de</strong> statut d’EDF.Il y a quelques mois,<br />

c’était l’entrée en vigueur à gran<strong>de</strong> échelle<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> libéralisation <strong>du</strong> marché <strong>de</strong> l’électricité<br />

qui focalisait l’attention. Et <strong>de</strong>puis toujours,<br />

on a <strong>de</strong>s débats passionnés sur <strong>la</strong><br />

manière <strong>de</strong> pro<strong>du</strong>ire l’électricité (le nucléaire<br />

hier, les éoliennes aujourd’hui, le so<strong>la</strong>ire<br />

<strong>de</strong>main).<br />

Curieusement, plus le temps avance, plus on<br />

a l’impression que les choses se compliquent.<br />

Par exemple, avec <strong>la</strong> généralisation <strong>de</strong>s électroniques<br />

à découpage, le réseau électrique<br />

est <strong>de</strong> plus en plus pollué.Autre “complication”,<br />

<strong>la</strong> libéralisation <strong>du</strong> marché <strong>de</strong> l’électricité<br />

pourrait se tra<strong>du</strong>ire par une augmentation<br />

<strong>de</strong>s pannes générales <strong>du</strong> réseau<br />

(“b<strong>la</strong>ck-out”) telles que celles qu’ont<br />

connues récemment Etats-Unis. C’est <strong>la</strong><br />

conséquence <strong>de</strong> l’interconnexion <strong>de</strong>s réseaux<br />

<strong>de</strong>s différents acteurs, mais sans doute aussi<br />

à <strong>la</strong> limitation <strong>de</strong>s surcapacités <strong>de</strong> pro<strong>du</strong>ction.<br />

Contrôler <strong>la</strong> qualité <strong>de</strong> <strong>la</strong> livraison<br />

Avec le nouveau contexte, le pro<strong>du</strong>it “électricité”<br />

<strong>de</strong>vient un pro<strong>du</strong>it un peu comme<br />

les autres, avec <strong>de</strong>s tarifs mo<strong>du</strong>lés et <strong>de</strong>s<br />

garanties sur <strong>la</strong> qualité <strong>de</strong> <strong>la</strong> livraison. <strong>Les</strong><br />

exigences <strong>de</strong> qualité sont <strong>de</strong>venues beaucoup<br />

plus fortes que par le passé.Tous les équipements<br />

présents dans les usines ou les<br />

immeubles incorporent en effet <strong>de</strong>s électroniques<br />

numériques, qui sont réputées être<br />

sensibles aux micro-coupures, pics et creux<br />

<strong>de</strong> tension, harmoniques et plus généralement<br />

aux perturbations.<br />

Pour être sûr <strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité <strong>de</strong> <strong>la</strong> livraison <strong>du</strong><br />

pro<strong>du</strong>it “Electricité”, il faut le contrôler.<br />

A quel endroit Au point <strong>de</strong> livraison chez<br />

l’in<strong>du</strong>striel, c’est-à-dire en général à <strong>la</strong> sortie<br />

<strong>du</strong> transformateur HT/MT.<br />

Qui doit faire le contrôle<br />

Là,c’est une affaire<br />

<strong>de</strong> confiance… ou <strong>de</strong><br />

contrat. EDF est souvent<br />

amenée à installer à<br />

<strong>de</strong>meure <strong>de</strong>s appareils<br />

<strong>de</strong> contrôle chez l’in<strong>du</strong>striel,<br />

il effectue <strong>de</strong>s<br />

télérelevés <strong>de</strong>s mesures<br />

et lui envoie <strong>de</strong>s rapports.<br />

Dans beaucoup<br />

d’autres cas, c’est l’in<strong>du</strong>striel<br />

qui déci<strong>de</strong><br />

d’installer lui-même<br />

l’appareil <strong>de</strong> contrôle.<br />

Que contrôle-t-on La<br />

qualité <strong>de</strong> <strong>la</strong> tension. Il<br />

s’agit <strong>de</strong> prouver <strong>la</strong> qualité<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> tension, même<br />

si elle est bonne. Le<br />

fournisseur d’électricité<br />

ne peut pas garantir <strong>la</strong><br />

qualité <strong>du</strong> courant car<br />

celle-ci dépend <strong>de</strong> l’instal<strong>la</strong>tion<br />

qui est en aval.<br />

En bref…<br />

La déréglementation <strong>du</strong><br />

marché <strong>de</strong> l’électricité<br />

amène <strong>de</strong> nouvelles exigences<br />

au niveau <strong>du</strong><br />

contrôle <strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité <strong>du</strong><br />

courant<br />

La généralisation <strong>de</strong>s électroniques<br />

à découpage<br />

entraîne une pollution<br />

accrue <strong>du</strong> réseau, et donc<br />

<strong>de</strong>s perturbations. La<br />

mesure permet <strong>de</strong> circonscrire<br />

le problème<br />

Il existe une gran<strong>de</strong> diversité<br />

d’appareils d’analyse,<br />

aux frontières souvent mal<br />

définies<br />

Avant <strong>de</strong> choisir, il faut<br />

d’abord cerner très précisément<br />

son besoin : mesure<br />

ou analyse, poste fixe ou<br />

appareil portable, paramètres<br />

importants à mesurer,<br />

etc.<br />

63


Gui<strong>de</strong> d’achat<br />

Une norme, l’EN50160, donne les valeurs<br />

minimum <strong>de</strong>s différents paramètres qui servent<br />

à définir <strong>la</strong> qualité <strong>du</strong> réseau électrique.<br />

Certains fournisseurs proposent à leurs clients<br />

d’aller au-<strong>de</strong>là <strong>de</strong> ces minima.<br />

Ce contrôle contractuel a con<strong>du</strong>it EDF à promouvoir<br />

une catégorie particulière d’appareils,<br />

les qualimètres. Ceux-ci sont apparus<br />

il y a une quinzaine d’années et il s’agissait<br />

alors d’appareils portables qui permettaient<br />

<strong>de</strong> faire les mesures élémentaires. Aujourd’hui,<br />

on va beaucoup plus loin et le contrôle<br />

est permanent, réalisé avec <strong>de</strong>s appareils<br />

installés à <strong>de</strong>meure dans <strong>de</strong>s racks. Par<br />

exemple, l’Alptec 2000 d’Alpes Technologies<br />

capable <strong>de</strong> calculer 500 paramètres toutes les<br />

200 ms et mémorise en permanence plus<br />

<strong>de</strong> 10000 paramètres. Rappelons qu’Alpes<br />

Fluke<br />

Cet appareil est qualifié d’énergimètre.En fait,il mesure pratiquement<br />

tous les paramètres qui permettent <strong>de</strong> qualifier une instal<strong>la</strong>tion<br />

électrique.<br />

Technologies (représenté par GP Technologie) a été<br />

homologué par EDF,ainsi que le Suisse LEM<br />

(pour le QWave Power et le QWave Silver).<br />

Ce <strong>de</strong>rnier peut aussi se prévaloir d’être le<br />

seul à être homologué par RTE (Réseau <strong>de</strong><br />

Transport d’Electricité). Ces homologations<br />

sont évi<strong>de</strong>mment très importantes pour les<br />

constructeurs concernés, d’abord parce<br />

qu’elles représentent <strong>de</strong>s volumes <strong>de</strong> comman<strong>de</strong>s<br />

importants, et ensuite parce qu’elles<br />

sont un gage <strong>de</strong> sérieux (EDF et RTE imposent<br />

<strong>de</strong>s conditions très sévères). Ce<strong>la</strong> ne veut pas<br />

dire pour autant que les autres n’ont pas d’arguments<br />

à faire valoir. En effet, comme dans<br />

tout appel d’offres, le choix d’EDF ne s’est pas<br />

fait uniquement <strong>de</strong>s critères techniques.<br />

<strong>Les</strong> appareils en poste fixe ont <strong>de</strong> grosses<br />

capacités mémoire mais ils ont peu <strong>de</strong> pos-<br />

Symptômes <strong>de</strong>s perturbations et causes possibles<br />

SYMPTÔMES<br />

ORIGINES POSSIBLES<br />

Flicker<br />

Craux <strong>de</strong> tension<br />

Sous-tension<br />

Sous-tension<br />

Harmoniques<br />

Inter-harmoniques<br />

Dysfonctionnement <strong>de</strong>s processus ● ● ●<br />

Arrêts aléatoires d’équipements ● ●<br />

<strong>de</strong> pro<strong>du</strong>ction<br />

Arrêts <strong>de</strong>s processus ● ● ●<br />

Casse <strong>de</strong> matériels ● ● ● ● ●<br />

Echauffement et bruits <strong>de</strong> matériels ● ● ● ● ● ● ●<br />

Dysfonctionnements sur les ● ● ● ●<br />

moteurs<br />

Vibrations et bruits anormaux ● ● ● ●<br />

sur les moteurs<br />

Arrêts <strong>de</strong> moteurs ● ● ●<br />

Dysfonctionnement <strong>de</strong> l’électronique ● ● ● ●<br />

Dysfonctionnement <strong>de</strong> ● ● ● ● ●<br />

l’électronique <strong>de</strong> puissance<br />

Fonctionnement erratique ● ● ● ● ●<br />

<strong>de</strong>s protections<br />

Déclenchements erratiques<br />

●<br />

<strong>de</strong>s protections<br />

Déclenchements d’arcs ● ● ● ●<br />

Gêne sur les écrans ● ●<br />

Gêne sur les radiocomm. ● ●<br />

Perturbations informatiques ● ● ● ● ● ●<br />

Destruction <strong>de</strong> cartes électroniques ● ● ● ●<br />

Destruction <strong>de</strong> matériels informatiques ● ● ● ●<br />

Papillotement <strong>de</strong> l’éc<strong>la</strong>irage ● ●<br />

Electrocution<br />

●<br />

Harmoniques homopo<strong>la</strong>ires<br />

64<br />

MESURES 770 - DECEMBRE 2004 - www.mesures.com<br />

Micro-coupures<br />

Coupures brèves<br />

Coupures longues<br />

et très longues<br />

Transitoires HF<br />

Surtensions transitoires<br />

Composante continue<br />

Déséquilibre triphasé<br />

Variation <strong>de</strong> fréquence<br />

Excès d’énergie réactive<br />

CEM<br />

Source : Gimélec et Chauvin Arnoux


Gui<strong>de</strong> d’achat<br />

sibilités d’affichage. L’affichage <strong>de</strong>s données<br />

se fait sur un PC à l’ai<strong>de</strong> d’un logiciel spécialisé.<br />

Pascal Demuynck, responsable <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

gamme instruments portables <strong>de</strong> LEM,insiste<br />

sur cet aspect : « Notre logiciel est basé sur une base<br />

<strong>de</strong> données : il n’y a pas <strong>de</strong> limites pour les enregistrements<br />

et on peut avoir immédiatement tous les renseignements<br />

re<strong>la</strong>tifs à un critère sélectionné.Ce<strong>la</strong> donne beaucoup<br />

<strong>de</strong> possibilités et une gran<strong>de</strong> souplesse à l’exploitation.<br />

Par exemple,si l’exploitant veut comparer <strong>de</strong>s enregistrements<br />

qui ont eu lieu à six mois ou un an d’intervalle,il<br />

a immédiatement le résultat.S’il veut comparer les résultats<br />

fournis à un instant donné par <strong>de</strong>s appareils installés<br />

dans <strong>de</strong>s endroits différents,il lui suffit <strong>de</strong> sélectionner le<br />

paramètre auquel il s’intéresse,avec <strong>la</strong> date,et il a toutes<br />

les indications désirées.L’utilisateur peut même superposer<br />

sur un même graphe les indications données par plusieurs<br />

appareils ». Contrairement à ce qui se passe<br />

dans l’univers <strong>de</strong> l’acquisition <strong>de</strong> données,<br />

les logiciels sont en général dédiés aux appareils<br />

fournis par le constructeur. Il existe bien<br />

un format <strong>de</strong> fichier normalisé (PQDIF),<br />

mais il est assez peu utilisé.<br />

Pouvoir expliquer une anomalie<br />

<strong>Les</strong> appareils à poste fixe ne sont pas seulement<br />

utilisés pour s’assurer <strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> fourniture <strong>du</strong> courant électrique. Ils servent<br />

aussi à expliquer les inci<strong>de</strong>nts qui ont pu<br />

se pro<strong>du</strong>ire dans une usine ou un bâtiment.<br />

Appareils portables<br />

Constructeur Modèle Caractéristiques principales<br />

Alpes Technologies Alptec 2000 4U/4I – Ech. à 10,2 kHz/voie - EN 51160 - – <strong>Mesures</strong> <strong>de</strong> P, Q, R, S, PF, tan ϕ, etc. –<br />

Mémoire <strong>de</strong> 32 Mo à 512 Mo – Pas d’écran - 37,6x13,2x38 cm<br />

Chauvin Arnoux Qualistar CA8332 Tension P-N (600 V) – 3 I – éch. à 12,8 kHz – Paramètres EN51160 plus <strong>la</strong> puissance – Pst -<br />

2 Mo - Très compact (24x18x5,5 cm)<br />

Qualistar CA8332<br />

I<strong>de</strong>m CA 8332 mais 4 Mo <strong>de</strong> mémoire et enregistrement <strong>de</strong> transitoires pendant 80 ms<br />

Qualistar CA8332 Tension P-N (500 V) – 4 I – éch. à 9,6 kHz – Option 10 voies analogiques et 2 E TOR -<br />

Paramètres EN51160 plus <strong>la</strong> puissance – Pst et Plt - Harmonique rang 50 - Déclenchement sur<br />

a<strong>la</strong>rmes – Enregistrement <strong>de</strong> transitoires pendant 10 s – 10 Go sur disque <strong>du</strong>r – 36x30x15 cm<br />

Dewetron PNA600 4U/4I – Ecran déporté 10’’ – <strong>Mesures</strong> paramètres EN50160, mesures <strong>de</strong> puissance, flicker Plt et Pst –<br />

(Dimelco)<br />

Acquisition transitoires (éch. 200 Kéch./s) – Extension 16 voies analogiques 20 Go – 31x34x6 cm<br />

Dranetz - BMI PX 4400 4U/4I – Ech. 12,8 kHz/16 bits – Tous paramètres, Flicker Pst et Plt, harmoniques U, I et W (rang 63)-<br />

(MB Electronique)<br />

Norme IEC61000-4-30 C<strong>la</strong>sse A- Mémoire 32 à 128 Mo – Ecran tactile – 30x6,4x20,3 cm<br />

PX5<br />

I<strong>de</strong>m précé<strong>de</strong>nt mais utilisable aussi pour réseaux 400 Hz – Analyse transitoires (Ech. 1 MHz/14 bits)<br />

Fluke 1650/01 et 03 4U/5I – 6,4 Kéch./s sur 14 bits – Pas d’écran -Paramètres EN50160, puissance, énergie, PF<br />

- Capture <strong>de</strong> transitoires130 µs – Stockage <strong>de</strong> 96 000 événements - 21,25x30 x7,5 cm<br />

1650/111 et 113 I<strong>de</strong>m modèle précé<strong>de</strong>nt mais 2 Méch/s et capture transitoires 500 ns<br />

430 4U/4I – 200 kéch./s - Paramètres EN50160 plus énergie, transitoires, courant <strong>de</strong> démarrage -<br />

IEC61000-4-30 – Visualisation 8 courbes simult.– Mémoire 50 vues d’écran - 25,6x16,9x6,4 cm<br />

HT Italia GSC57 Analyseur <strong>de</strong> réseau mono/triphasé BT selon EN50160 – 2 Mo/1 000 enregistrements <strong>de</strong> 63 paramètres<br />

(Dimelco)<br />

Testeur électrique (disjoncteur, terre, etc.) - <strong>Mesures</strong> gran<strong>de</strong>urs physiques – Ecran 128x128 pixels<br />

LEM Analyst 3P 3U/3I – Ech. à 10,24 kHz – <strong>Mesures</strong> d’harmoniques (rang 40), puissance, énergie, PF- Enregistreur<br />

<strong>de</strong> perturbations – 24x18x11 cm<br />

Analyst 3Q I<strong>de</strong>m Analyst 3Q, mais 3 ou 4I et mesure <strong>de</strong>s paramètres définis par l’EN50160 -<br />

Analyst Q70<br />

Analyseur monophasé – Paramètres EN50160 Mémoire 3 Mo - 22,5x10,5x7,2 cm<br />

Memobox 808 3U/4I – Ech. 10,24 kHz - Pas d’écran – Logiciel pour visualiser paramètres EN50160 et puissance -<br />

Mémoire 8 Mo - 28,2x21,6x7,4 cm -<br />

Topas 1 000 Haut <strong>de</strong> gamme – 8 entrées tension/courant – Pas d’écran - Ech. jusqu’à 10 MHz sur 16 bits -<br />

<strong>Mesures</strong> paramètres EN50160 puissance et énergie -<br />

Megger PA-9Plus 3U/3I – Ech à 12,8 kHz – Afficheur 240x64 pixels – Paramètres EN50160 - <strong>Mesures</strong> <strong>de</strong><br />

puissance, énergie, harmoniques (rang 63), flicker – 128 Mo -<br />

Metrel (Dimelco) MI2192 3U/3I – Paramètres EN50160 plus puissance – Harmoniques rang 63 - Fonction oscilloscope – 2 Mo<br />

Yokogawa PZ4000 Analyseur puissance mo<strong>du</strong><strong>la</strong>ire – Jusqu’à 4U/4I – BP <strong>du</strong> CC à 2 MHz – 5 Méch./s – FFT et analyse<br />

(MB Electronique)<br />

d’harmoniques jusqu’au rang 500 – Entrées pour capteurs <strong>de</strong> couple et vitesse (pour instal<strong>la</strong>tion <strong>de</strong><br />

variateurs) – Mémoire <strong>de</strong> 100 Kéch à 4 Méch./voie – Ecran TFT 640x480 - 42,6x17,7x45 cm<br />

WT3000 Analyseur <strong>de</strong> puissance ultraprécis (précision <strong>de</strong> base : 0,02 % <strong>de</strong> <strong>la</strong> lecture) – Jusqu’à 4U/4I -<br />

BP 0,1 Hz à 1 MHz – Harmoniques jusqu’au rang 50 – Ecran 640x480 -<br />

DL750<br />

Oscilloscope enregistreur 16 voies avec option analyse électrique – 10 Méch/s, mémoire 1Gpoints<br />

DL7480<br />

Oscilloscope enregistreur 8 voies avec option analyse électrique – 2 Géch/s, mémoire 16 Mpoints<br />

Zimmer LMG500 4U/4I (le double sur option) – Analyseur <strong>de</strong> puissance, plus (sur option) harmoniques et flicker -<br />

(Aeroflex)<br />

Gran<strong>de</strong> précision (0,03 %) – 3Méch./s – Fonction oscilloscope – 43,3x14,7x40 cm<br />

MESURES 770 - DECEMBRE 2004 - www.mesures.com<br />

65


Gui<strong>de</strong> d’achat<br />

Bien <strong>de</strong>s <strong>analyseurs</strong> <strong>de</strong> <strong>la</strong><br />

qualité <strong>du</strong> réseau électrique<br />

ont une face avant<br />

aveugle.<strong>Les</strong> données,traitées<br />

et mémorisées en<br />

interne,sont téléchargées<br />

à intervalles réguliers<br />

pour être visualisées à<br />

l’ai<strong>de</strong> d’un logiciel spécialisées.<br />

Lem<br />

Alpes Technologies<br />

« Tous les in<strong>du</strong>striels ont un jour ou l’autre <strong>de</strong>s problèmes<br />

<strong>de</strong> pro<strong>du</strong>ction,qui les oblige parfois à déc<strong>la</strong>sser un lot,voire<br />

à le détruire.Tous cherchent ce qui a pu se passer. Et<br />

une <strong>de</strong>s causes possibles,c’est une perturbation importante<br />

au niveau <strong>de</strong> l’alimentation électrique.Certains in<strong>du</strong>striels<br />

installent donc <strong>de</strong>s appareils <strong>de</strong> contrôle à poste fixe,<br />

afin <strong>de</strong> savoir si le problème ne vient pas <strong>du</strong> réseau »,<br />

explique David Guillot, responsable “Applications<br />

Qualimétrie”à Enerdis (groupe Chauvin<br />

Arnoux). Il cite aussi un autre exemple,<br />

quoique marginal. Certains exploitants <strong>de</strong><br />

réseaux électriques locaux sous-traitent l’entretien<br />

<strong>de</strong> leurs réseaux; afin <strong>de</strong> s’assurer que<br />

<strong>la</strong> maintenance est bien assurée, ils installent<br />

<strong>de</strong>s <strong>analyseurs</strong> à poste fixe.<br />

La plupart <strong>de</strong>s in<strong>du</strong>striels ne cherchent pas à<br />

mesurer en permanence leur réseau électrique.<br />

Ils se contentent souvent <strong>de</strong> le contrôler<br />

pendant une semaine (c’est ce que prescrit<br />

l’EN50160) ou quelques semaines, un<br />

peu plus si <strong>de</strong>s problèmes sont mis en évi<strong>de</strong>nce.<br />

Dans ce cas, un appareil portable fera<br />

l’affaire. Il en existe pas mal sur le marché,<br />

tous capables <strong>de</strong> mesurer les paramètres spécifiés<br />

dans l’EN50160. « Au moment <strong>de</strong> l’achat<br />

d’un appareil,il faut s’assurer que toutes les mesures sont<br />

faites simultanément.Ce n’est en effet pas systématique »,<br />

conseille M. Demuynck (LEM).<br />

Quand il s’agit <strong>de</strong> rechercher <strong>de</strong>s causes d’une<br />

anomalie, <strong>la</strong> mesure <strong>de</strong> <strong>la</strong> qualité <strong>de</strong> <strong>la</strong> tension<br />

ne suffit évi<strong>de</strong>mment pas. « Pour contrôler<br />

le comportement d’une instal<strong>la</strong>tion électrique,il faut obligatoirement<br />

s’intéresser au courant,qui est beaucoup plus<br />

perturbé que <strong>la</strong> tension », rappelle M. Guillot. Un<br />

paramètre important intervient ici : c’est l’analyse<br />

<strong>de</strong>s perturbations, mise en œuvre sur<br />

tous les perturbographe (voir notre article<br />

sur le sujet dans ce même numéro).<br />

<strong>Les</strong> instruments d’analyse électrique sont<br />

également indispensables lorsque l’on veut<br />

installer certains équipements sur un site<br />

in<strong>du</strong>striel, comme par exemple un transformateur,<br />

<strong>de</strong>s équipements <strong>de</strong> rephasage, <strong>de</strong>s<br />

équipements d’éc<strong>la</strong>irage ou un variateur <strong>de</strong><br />

vitesse sur un moteur, par exemple. D’un cas<br />

à l’autre, on ne s’intéressera pas aux mêmes<br />

paramètres. Pour certains d’entre eux, une<br />

valeur absolue globale suffira, pour d’autres<br />

il faudra une analyse détaillée <strong>du</strong> signal. Ici,<br />

le choix <strong>de</strong>s appareils n’est pas facile. Il faut<br />

faire le tour <strong>de</strong> ce qui existe, ne pas trop s’attar<strong>de</strong>r<br />

aux appel<strong>la</strong>tions <strong>de</strong>s pro<strong>du</strong>its. Par<br />

exemple, un analyseur <strong>de</strong> puissance électrique<br />

fait beaucoup plus que restituer les<br />

signaux <strong>de</strong> puissance. Il faut aussi prendre<br />

en compte les capacités d’enregistrement <strong>de</strong>s<br />

instruments, qui <strong>de</strong>viennent <strong>de</strong> plus en plus<br />

importantes.<br />

Lors <strong>du</strong> choix, il faut aussi savoir si on veut<br />

faire toutes les analyses sur le site. Certains<br />

instruments disposent <strong>de</strong> tout ce qu’il faut<br />

pour ce<strong>la</strong>, avec un écran graphique, une fonction<br />

oscillo et d’importantes capacités <strong>de</strong><br />

stockage. D’autres ont une face avant aveugle<br />

et nécessitent un PC pour effectuer le traitement.<br />

D’autres encore ont un écran pour<br />

visualiser les paramètres essentiels mais tirent<br />

toute leur quintessence <strong>du</strong> logiciel <strong>de</strong> traitement<br />

sur PC qui leur est associé. Dans certains<br />

cas, l’instrument est en quelque sorte un<br />

frontal d’acquisition universel et c’est le logiciel<br />

qui en fait un contrôleur <strong>de</strong> puissance, un<br />

perturbographe ou un analyseur <strong>de</strong> puissance<br />

(dans ce cas, le logiciel est mo<strong>du</strong><strong>la</strong>ire<br />

et le prix est établi mo<strong>du</strong>le par mo<strong>du</strong>le).<br />

Vous trouverez dans les tableaux les principaux<br />

équipements qui permettent <strong>de</strong> faire une analyse<br />

d’une instal<strong>la</strong>tion électrique. <strong>Les</strong> caractéristiques<br />

sont extrêmement nombreuses, nous<br />

nous en sommes tenus à quelques-unes d’entre<br />

elles. Certaines, pourtant importantes, n’ont<br />

pas été mentionnées, faute <strong>de</strong> p<strong>la</strong>ce. Elles n’en<br />

sont pas moins importantes. <strong>Les</strong> niveaux <strong>de</strong>s<br />

tensions et <strong>de</strong>s courants d’entrée ont par<br />

Appareils en rack et poste fixe<br />

Constructeur Modèle Caractéristiques principales<br />

Alpes Technologies Alptec 2000 Deux versions en rack 12 et 19 pouces – 4U/4I – Ech. à 10,2 kHz/voie - EN 51160<br />

(GP Technologie) – <strong>Mesures</strong> <strong>de</strong> P, Q, R, S, PF, tan ϕ, etc. – Mémoire <strong>de</strong> 32 Mo à 512 Mo -<br />

Enerdis MAP5000* En rack 19 pouces ou 1/2 rack (possibilité <strong>de</strong> mettre <strong>de</strong>ux appareils côte à côte dans<br />

(Chauvin Arnoux)<br />

un même rack) – 4U/4I – Ech. à 12,8 kHz – 4E/4S TOR, 4E/4S analogiques – 8 à 32 Mo<br />

MAP 5200*<br />

Rack 19 pouces – 4U/4I - Ech. à 12,8 kHz (1 MHz pour les transitoires) – 8 à 16 E TOR, 4 à 8 S TOR,<br />

- 4E et 4 à 16 S analogiques – Mémoire <strong>de</strong> 8 à 64 Mo<br />

MAP 6000*<br />

I<strong>de</strong>m MAP 5200, mais éch. A 37,5 kHz<br />

Fluke 1951/1952 4U/5I – 6,4 Kéch./s sur 14 bits – Tous paramètres EN50160 plus puissance, énergie, PF -<br />

Capture <strong>de</strong> transitoires130 µs – Stockage <strong>de</strong> 96 000 événements - 31,5x29,4x15,2 cm<br />

1958/1959 I<strong>de</strong>m modèle précé<strong>de</strong>nt mais 2 Méch/s et capture transitoires 500 ns<br />

LEM QWave Power 3U/3I - Ech. à 10,2 kHz/voie - EN 51160 - – <strong>Mesures</strong> <strong>de</strong> P, Q, R, S, PF, cos ϕ, etc.<br />

– Mémoire <strong>de</strong> 4 Mo à 20 Mo -<br />

QWave Silver Rack 19 pouces - 3U/3I à 6U/6I (pour contrôler <strong>de</strong>ux transfos) - EN 51160–<br />

<strong>Mesures</strong> <strong>de</strong> P, Q, R, S, PF, cos ϕ, etc.– Mémoire <strong>de</strong> 4 Mo à 20 Mo -<br />

BEN 6000<br />

Appareil pour le contrôle <strong>de</strong>s réseaux <strong>de</strong> transport <strong>du</strong> courant électrique<br />

*<strong>Mesures</strong> conformes à l’IEC 61000-4-30 – Logiciel NRG Center restituant les paramètres <strong>de</strong> base plus options pour l’analyse avancée (harmoniques, perturbations), le comptage, le management (envoi <strong>de</strong> messages d’alertes)<br />

et <strong>la</strong> configuration personnalisée <strong>de</strong>s vues d’écran.<br />

66<br />

MESURES 770 - DECEMBRE 2004 - www.mesures.com


Gui<strong>de</strong> d’achat<br />

Des tarifs à <strong>la</strong> hausse<br />

Yokogawa (MB Electronique)<br />

<strong>Les</strong> <strong>analyseurs</strong> <strong>de</strong> puissance électrique affichent les formes d’on<strong>de</strong>s<br />

avec une définition élevée. Ils apportent une ai<strong>de</strong> précieuse dans <strong>de</strong><br />

nombreuses applications (pour par exemple installer un variateur<br />

<strong>de</strong> vitesse).<br />

exemple une inci<strong>de</strong>nce sur <strong>la</strong> facilité d’utilisation<br />

<strong>de</strong>s instruments.<br />

Pour les mesures électriques comme pour<br />

toute mesure, le rôle <strong>du</strong> capteur est essentiel.<br />

Bien sûr, on dira qu’ici les shunts ou les<br />

transformateurs <strong>de</strong> courant sont d’une gran<strong>de</strong><br />

simplicité. Hervé Mougeot, responsable<br />

<strong>de</strong> projet “Power Quality” chez Lem invite<br />

cependant à une certaine pru<strong>de</strong>nce : « <strong>Les</strong><br />

in<strong>du</strong>striels se soucient trop peu <strong>du</strong> capteur. Même ceux<br />

qui achètent <strong>de</strong>s appareils haut <strong>de</strong> gamme n’utilisent pas<br />

toujours le capteur le mieux adapté. Du coup, certaines<br />

mesures sont faussées. C’est plus particulièrement le cas<br />

<strong>de</strong>s mesures <strong>de</strong> puissance car les capteurs utilisés intro<strong>du</strong>isent<br />

un déphasage <strong>du</strong> courant.Nos appareils Topas et Ben<br />

corrigent le déphasage avant <strong>de</strong> faire le calcul <strong>de</strong> <strong>la</strong> puissance<br />

». M. Mougeot évoque aussi les transformateurs<br />

<strong>de</strong> courant, dont <strong>la</strong> ban<strong>de</strong> passante<br />

(1,5 kHz, valeur typique) est trop<br />

limitée pour permettre <strong>de</strong> mesurer les harmoniques<br />

<strong>de</strong> rang élevé. Rappelons que le<br />

capteur est <strong>la</strong> principale activité <strong>du</strong> constructeur<br />

suisse (les applications se situent à l’intérieur<br />

<strong>de</strong>s équipements, comme les voitures<br />

par exemple).<br />

Des normes très suivies<br />

Notre confrère L’Usine Nouvelle a publié<br />

dans son numéro <strong>du</strong> 10 novembre <strong>de</strong>rnier<br />

un intéressant dossier sur l’ouverture <strong>du</strong><br />

métier <strong>de</strong> l’électricité. Depuis le 1 er juillet<br />

<strong>de</strong>rnier, 3,5 millions <strong>de</strong> professionnels sont<br />

désormais libres <strong>de</strong> choisir leur fournisseur<br />

d’électricité. Sur les 19 000 sites qui ont<br />

choisi <strong>de</strong> ne plus être au “tarif”, les <strong>de</strong>ux<br />

tiers ont quitté EDF et s’approvisionnent<br />

désormais auprès <strong>de</strong> Electrabel, Snet-En<strong>de</strong>sa,<br />

Poweo, Direct Energie, Gaz Electricité <strong>de</strong> Grenoble<br />

ou un <strong>de</strong>s nombreux distributeurs<br />

locaux.<br />

Cette ouverture à <strong>la</strong> concurrence aurait dû<br />

logiquement se tra<strong>du</strong>ire par une baisse <strong>de</strong>s<br />

tarifs. C’est tout le contraire qui s’est pro<strong>du</strong>it.<br />

Le MWh, qui coûtait autour <strong>de</strong> 18 euros en<br />

2000 à <strong>la</strong> fin <strong>du</strong> monopole EDF, coûtait<br />

23 euros en mars 2003 et il continue d’évoluer<br />

à <strong>la</strong> hausse pour se situer autour <strong>de</strong>s<br />

Dranetz (MB Electronique)<br />

34 euros aujourd’hui (pour certains profils<br />

<strong>de</strong> consommation, il atteindrait les 55 euros<br />

le MWh…). La tendance est <strong>la</strong> même en Allemagne.<br />

Si outre-Rhin, <strong>la</strong> hausse <strong>de</strong>s prix peut<br />

s’expliquer par <strong>la</strong> hausse <strong>du</strong> cours <strong>du</strong> pétrole<br />

(62 % <strong>de</strong> l’électricité consommée est pro<strong>du</strong>ite<br />

à partir <strong>de</strong> l’énergie fossile), elle est plus<br />

difficile à justifier en France, où seulement<br />

5,2 % <strong>de</strong> <strong>la</strong> pro<strong>du</strong>ction d’électricité est basée<br />

sur <strong>de</strong>s énergies fossiles (le nucléaire représentant<br />

78 %). « Personne ne comprend »,<br />

souligne notre confrère. Certains pro<strong>du</strong>cteurs<br />

avancent comme argument que les<br />

réglementations en matière <strong>de</strong> protection<br />

<strong>de</strong> l’Environnement et les taxes ont augmenté<br />

les coûts. Ils soulignent aussi qu’avec les<br />

prix pratiqués par le passé, ils n’avaient plus<br />

les moyens d’amortir leurs investissements<br />

et qu’un réajustement <strong>de</strong>s prix était donc<br />

nécessaire…<br />

<strong>Les</strong> <strong>analyseurs</strong> <strong>de</strong> terrain gagnent en performance<br />

mais aussi en convivialité.Le modèle présenté ici<br />

réalise l’acquisition <strong>de</strong> transitoires,il teste <strong>de</strong>s réseaux<br />

50 Hz et 400 Hz et il est doté d’un écran tactile.<br />

La normalisation joue un rôle très important<br />

dans <strong>la</strong> mesure électrique. La norme que l’on<br />

rencontre le plus fréquemment dans les documentations<br />

est l’EN50160 <strong>du</strong> Cenelec. Celleci<br />

définit les paramètres qui permettent <strong>de</strong><br />

qualifier <strong>la</strong> tension délivrée par un réseau<br />

électrique. Elle définit donc ce que l’on doit<br />

mesurer. <strong>Les</strong> paramètres les plus courants sont<br />

<strong>la</strong> tension efficace, les coupures, les creux <strong>de</strong><br />

tension, les surtensions, le flicker, <strong>la</strong> fréquence,<br />

les harmoniques (jusqu’au rang 40), le<br />

déséquilibre <strong>du</strong> système triphasé.<br />

Il existe ensuite un certain nombre <strong>de</strong><br />

normes qui indiquent <strong>la</strong> façon dont un paramètre<br />

doit être mesuré. Le gros intérêt <strong>de</strong><br />

ces normes est <strong>de</strong> permettre <strong>de</strong> comparer<br />

<strong>de</strong>s résultats <strong>de</strong> mesure, indépendamment<br />

<strong>de</strong> <strong>la</strong> marque et <strong>du</strong> modèle d’appareil utilisé.Trois<br />

normes sont ici plus particulièrement<br />

importantes.<br />

L’IEC 61000-4-7 porte sur <strong>la</strong> mesure <strong>de</strong>s<br />

harmoniques. Cette norme a été publiée en<br />

1993 et elle a été révisée en 2002. Désormais,<br />

les interharmoniques sont pris en<br />

compte dans le calcul, ce qui n’était pas le<br />

cas <strong>de</strong> <strong>la</strong> première version <strong>de</strong> <strong>la</strong> norme. La<br />

version 1993 <strong>de</strong> <strong>la</strong> norme va être progressivement<br />

abandonnée (<strong>la</strong> date limite d’utilisation<br />

a été fixée au 1 er octobre 2005). Rappelons<br />

que les harmoniques sont les<br />

multiples <strong>de</strong> <strong>la</strong> fréquence <strong>du</strong> secteur (50 Hz).<br />

Mais dans les instal<strong>la</strong>tions, les électroniques<br />

à découpage travaillent un peu à toutes les<br />

fréquences et génèrent leurs propres harmoniques.<br />

Ces harmoniques se situent fatalement<br />

entre les harmoniques <strong>du</strong> secteur<br />

(d’où le nom d’interharmoniques).<br />

L’IEC 61000-4-15 concerne <strong>la</strong> mesure <strong>du</strong><br />

flicker (papillotement). Le flicker est mesuré<br />

à court terme et à long terme. Le flicker dit<br />

<strong>de</strong> courte <strong>du</strong>rée (ou Pst) est mesuré sur un<br />

intervalle <strong>de</strong> temps <strong>de</strong> 10 minutes. Le flicker<br />

dit <strong>de</strong> longue <strong>du</strong>rée (ou Plt) est quant à<br />

lui calculé sur <strong>de</strong>ux heures en utilisant<br />

12 valeurs <strong>de</strong> flicker <strong>de</strong> courte <strong>du</strong>rée.<br />

L’IEC 61000-4-30 est une norme re<strong>la</strong>tivement<br />

récente (<strong>la</strong> première édition date <strong>de</strong><br />

février 2003) et elle porte sur <strong>la</strong> mesure <strong>de</strong><br />

<strong>la</strong> qualité <strong>de</strong> l’alimentation. Elle précise <strong>la</strong><br />

façon dont doivent être mesurés tous les<br />

paramètres définis par l’EN 50160 mais elle<br />

est indépendante <strong>de</strong> celle-ci (elle indique en<br />

effet <strong>de</strong>s métho<strong>de</strong>s <strong>de</strong> mesure, sans fixer <strong>de</strong>s<br />

seuils). <strong>Les</strong> effets <strong>de</strong>s trans<strong>du</strong>cteurs p<strong>la</strong>cés<br />

entre le réseau et l’appareil <strong>de</strong> mesure sont<br />

pris en compte mais ne sont pas traités en<br />

détail. <strong>Les</strong> précautions à prendre pour installer<br />

<strong>de</strong>s instruments <strong>de</strong> mesure sur <strong>de</strong>s circuits<br />

sous tension sont indiquées dans <strong>la</strong> norme.<br />

Enfin, <strong>la</strong> norme se décline en <strong>de</strong>ux<br />

versions, “A” et “B”, qui se différencient au<br />

niveau <strong>de</strong> l’incertitu<strong>de</strong> <strong>de</strong> mesure associée à<br />

chaque paramètre mesuré (<strong>la</strong> version “A”<br />

est <strong>la</strong> plus sévère).<br />

Jean-François Peyrucat<br />

MESURES 770 - DECEMBRE 2004 - www.mesures.com<br />

67

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!