IN THE FIELD  
Maintenance Magazine 150 – novembre 2020

Appréhender les mesures de courant pour la maintenance, les réparations et la MRO

L’ergonomie dans les bureaux est du ‘big business’. Cependant, il n’en n’est pas de même pour les monteurs d’entretien. Des armoires électriques mal éclairées, des échelles reposant sur des chemins de câbles, des mesures à faire dans des vides techniques et gainages étroits ... Cela ne signifie pas pour autant que les instruments qu’ils utilisent au quotidien ne peuvent pas offrir un confort supplémentaire. La mesure de courant, une analyse usuelle lors de la surveillance d’équipement ou de la localisation de défaut, forme souvent un défi en raison des faisceaux de câbles inextricables et des conditions de travail confinées. Cependant, les instruments de dernière génération apportent une réponse à ces défis.

La mesure de courant est une fonction usuelle de la plupart des multimètres. Cependant, le circuit doit être interrompu afin de pouvoir mesurer. Les fonctions de mesure de courant sont généralement limitées à un pic de 10 A. Le type de mesure peut aussi être limité par le lieu du système électrique où la mesure est prise. Les mesures avec des instruments connectés au secteur via une prise, par exemple, sont catégorisés sécurité CAT II. Alors que les mesures sur des équipements électriques fixes tels que les moteurs d’ascenseur sont effectuées en CAT III. Cette spécification CAT définit la tension la plus élevée pouvant être mesurée avec le multimètre sur la base de la tension transitoire la plus élevée pouvant survenir à la suite, par exemple, d’un coup de foudre sur un câble d’alimentation.

Pinces ampèremétriques

Lors de mesures de courant sur un équipement en exploitation, la coupure du circuit peut être à la fois chronophage et dangereuse. Les pinces ampèremétriques permettent de mesurer le courant sur des systèmes sous tension, avec un faible risque pour le technicien instrumentiste. Les pinces font usage de la mesure indirecte du courant circulant dans un conducteur à partir du champ magnétique que génère cette circulation de courant. Les pinces ampèremétriques peuvent être soit une spire de câble enroulée autour du conducteur à mesurer, soit une pince en matériau ferromagnétique qui se ferme et se maintient en place autour du conducteur à l’aide d’une mâchoire à ressort. Usuellement, des spires de câbles flexibles, parfois appelées capteurs flexibles d’intensité, sont utilisées pour les mesures sur jeu de barres, tandis que les pinces ampèremétriques à base de ferrite sont utilisées pour les installations isolées à câblage fixe. Les pinces ampèremétriques à spires de fil permettent également une mesure plus précise des faibles courants en enroulant le fil plusieurs fois autour du conducteur. La mesure résultante est ensuite divisée par le nombre de spires pour déterminer le courant réel.

Économie d’énergie ou non

Certains types de pinces ampèremétriques peuvent être connectés comme adaptateurs à des multimètres standard afin de pouvoir mesurer des courants forts. Ceci est utile pour les équipes qui doivent effectuer des mesures irrégulièrement et partager les instruments. Ces pinces sont alimentées par des piles et peuvent être fournies avec un certificat d’étalonnage. Le résultat de la mesure est généralement affiché en mV/A, ce qui permet une mesure facile avec un multimètre standard aux résolutions comprises entre 1 mV/A et 100 mV/A en fonction de la plage de mesure. Les adaptateurs ont souvent une fonction d’arrêt automatique pour économiser les piles. Si des mesures à long terme sont prévues, il convient de vérifier si cette fonction d’économie d’énergie peut également être désactivée.

Adaptateurs de mesure pour des mesures plus sûres

Les mesures de courant sur les équipements connectés par prise électrique sont rendues plus sûres en utilisant des adaptateurs de mesure qui permettent d’accéder aux conducteurs individuels d’un câble multifils monophasé ou triphasé. Ils disposent à la fois de fiches mâles et femelles. Elles sont placées entre l’équipement à mesurer et une prise électrique. Les conducteurs individuels (y compris la terre) sont accessibles par des spires clairement identifiées sur lesquelles les pinces ampèremétriques peuvent être apposées. Certains adaptateurs sont également équipés de connexions de mesure conformes CAT II, permettant simultanément la mesure de tension. Les pinces ampèremétriques ont parfois une fonction de courant d’enclenchement qui permet d’évaluer l’énergie de crête momentanée préalablement à la mesure du courant nominal d’une machine.

Pince ampèremétrique entièrement intégrée

Pour les équipes de maintenance qui effectuent régulièrement des mesures de courant, cela vaut la peine d’investir dans une pince ampèremétrique entièrement intégrée. Elle offre, entre autres, la possibilité de basculer entre différentes plages de mesure. Elle peut également mesurer d’autres paramètres tels que la tension (CC et CA), la continuité, la fréquence, la résistance et la capacité à l’aide de cordons de mesure. Ici, il convient non seulement de vérifier la fonctionnalité de l’instrument de mesure, mais également de juger son fonctionnement dans les conditions réelles d’utilisation. Les environnements chauds provoquent souvent la transpiration des mains. Un appareil de mauvaise conception pourrait dans ce cas s’échapper des mains. La forme et le matériau du boîtier jouent ici un rôle, avec des rainures ou des éléments en caoutchouc souvent intégrés dans le produit. La lisibilité de l’affichage est également importante. De nombreux multimètres n’ont qu’un écran LCD standard à sept segments. La lecture des valeurs mesurées dans une armoire sombre est alors un défi. La dernière génération d’instruments de mesure dispose d’afficheurs LCD négatifs et des LED intégrées. Ces afficheurs ont un fond noir avec les segments apparaissant clairement en blanc. Ce contraste plus élevé facilite la lecture de l’affichage, même dans les endroits sombres.

Défis et préoccupations

Les équipements industriels actuels reposent sur des convertisseurs de puissance à semi-conducteurs, tels que les gradateurs et les alimentations à découpage, facilitant le fonctionnement des machines. Alors qu’auparavant l’on supposait que les courants circulants étaient approximativement sinusoïdaux, ce n’est plus une évidence. Il est recommandé de vérifier si les instruments sont capables de mesurer des courants efficaces True RMS (Root Mean Square) pour acquérir des données précises, même avec des courants asymétriques. Des câbles étroitement groupés en faisceaux posent un deuxième défi particulier lors de l’utilisation de pinces ampèremétriques. Les grandes pinces aux grosses mâchoires en ferrite sont difficiles à placer autour d’un conducteur. Dans de tels cas, des pinces ampèremétriques à mâchoires étroites peuvent être particulièrement utiles.

Conclusion

Des mesures de courants de haute qualité nécessitent des instruments durables, fiables et précis qui profitent à l’utilisateur malgré les conditions opérationnelles difficiles. Les pinces ampèremétriques offrent plusieurs solutions de bouclage (spires de fil et pince). Les avantages doivent être mis en balance par rapport aux exigences opérationnelles typiques de l’équipe de maintenance. Les instruments de mesure de dernière génération offrent des fonctionnalités avancées d’enregistrement de données en combinaison avec les smartphones actuels, pour une expérience utilisateur familière et un confort accru, même dans des conditions physiques astreignantes. Finalement, les afficheurs LCD négatifs à contraste élevé, le rétroéclairage et l’éclairage LED intégré ainsi que les revêtements antidérapants garantissent que les yeux et les mains ne souffrent pas en cours d’opérations.

Par Harald Lehner