Les appareils décrits dans cet article ont pour objet le contrôle et la vérification des installations électriques et des matériels alimentés par les réseaux électriques en basse fréquence ou par des sources de courant continu. Sont également passés en revue les appareils permettant le contrôle de la sécurité des utilisateurs à partir des normes internationales ou européennes existantes.
La qualité de ces mesures peut être affectée :
soit par les caractéristiques propres à la grandeur mesurée telles que la forme d’onde des grandeurs alternatives, la résistance interne des sources de tension, l’évolution dans le temps de la dite grandeur (notamment pour les résistances d’isolement), etc. ;
soit par l’effet des paramètres d’influence externe tels que la température, l’humidité, la position, l’existence de champs magnétiques ou électromagnétiques perturbateurs, etc.
Le choix d’un appareil de mesure devra se faire principalement en fonction de la non-influence de ces paramètres sur la mesure. La précision ou plutôt, dans le langage actuel, la faible incertitude des mesures dans les conditions de référence risque d’être loin de correspondre à celle des conditions effectives d’exploitation.
Dans le domaine retenu, la majorité des appareils actuellement proposés par les fabricants sont des appareils à affichage numérique qui comportent donc un dispositif de conversion analogique-numérique. Les facilités offertes par le traitement de l’information numérisée permettent de satisfaire plus aisément aux exigences évoquées et à la connaissance des paramètres caractérisant la grandeur mesurée.
Néanmoins, les appareils analogiques conventionnels conservent leur intérêt non seulement du fait de leur autonomie mais aussi pour leur facilité de suivre plus aisément des phénomènes variables ou/et qui ne justifient pas une définition précise telles que les résistances d’isolement.
Ils seront donc décrits partiellement dans cet article.
La sécurité d’emploi devra également intervenir dans le choix d’un appareil de mesure portatif.
La norme CEI EN 61010-1, qui en fixe les règles, a marqué une évolution significative vis-à-vis des normes antérieures (CEI 348 et 414) qu’elle remplace en introduisant notamment la précision suivante : un appareil alimenté par le réseau ou destiné à effectuer des mesures sur des conducteurs reliés au réseau doit être capable de supporter des surtensions transitoires d’un niveau dépendant de la catégorie d’installation de celui-ci. Celles-ci définissent les niveaux de surtension normalisés par la CEI 60664 pour assurer la coordination des isolements.
Ces niveaux dépendent, d’une part, des tensions entre phase et terre et, d’autre part, de la catégorie I, II ou III de surtension de l’installation concernée. À titre indicatif, pour un réseau 230/400 V, les tensions de tenue aux chocs devront être respectivement :
de 1 500 V pour la I ;
de 2 500 V pour la II ;
de 4 000 V pour la III.
La catégorie d’installation pour laquelle un appareil de mesure est prévu doit être fournie dans la documentation de l’appareil. En règle générale, il conviendra en électrotechnique d’utiliser des appareils de contrôle prévus pour la catégorie III.
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La puissance fournie à l’instant t par une source de tension sinusoïdale :
débitant dans une impédance Z un courant :
compté positivement quand il s’écoule de B vers A (figure 29) est :
p = vi = 2 V I cos ω t · cos (ω i – ϕ) = V I cos ϕ + V I cos (2 ω t – ϕ)
Le premier terme VI cos ϕest la puissance active ou moyenne P fournie par la source S (figure 30).
Le second terme appelé puissance fluctuante est une composante ondulatoire de fréquence 2 f matérialisant un échange de puissance entre la charge Z et la source S. La présence de cette composante peut constituer une source d’erreur dans les mesures échantillonnées qui ne seraient pas intégrées sur un nombre entier de demi-périodes de la fréquence fondamentale f.
À partir de la représentation vectorielle des tensions et des courants (figure 31), la valeur de la puissance active est égale au produit scalaire des vecteurs
et
soit :
...
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Vérificateurs de tensions alternatives ne dépassant par 1 000 V
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Bibliographie & annexes
Mesure des résistances
et
soit :
