Explications Detection Desequilibre & Surcharges Electriques
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Un déséquilibre électrique peut survenir de plusieurs manières : problème de distribution d’énergie, faible tension sur une branche ou claquage de la résistance d’isolement dans les enroulements moteur. Le moindre déséquilibre de tension peut provoquer la détériorat ion des connexions et donc réduire la tension fournie, tandis que les moteurs et autres charges absorbent le courant en excès, produisent un couple plus faible (associé à des contraintes mécaniques) et finissent par tomber en panne. Un déséquilibre important peut faire sauter un fusible et entraîner un fonction nement monophasé. Le courant déséquilibré revient dans le neutre, entraînant une consommation d’énergie maximale au niveau de l’installation. Dans la pratique, il est impossible d’équilibrer parfaitement les tensions entre les trois phases. Pour aider les opérateurs à déterminer des niveaux acceptables de déséquilibre, la NEMA (National Electrical Manufacturers Association) a élaboré un ensemble de spécifications s’appliquant à plusieur s appareils. Ces lignes directrices constituent un point de comparaison utile pour les opérations de maintenance et de dépannage. Que contrôler ? Capturez des thermogrammes de tous les tableaux de distribution et autres points de connexion à charge élevée, comme des transmissions, des interrupteurs, des commandes, etc. Aux points présentant des températures relativement élevées, suivez le circuit et examinez les branches et charges associées. Contrôlez les tableaux et autres connexions, après avoir retiré leurs couvercles. Idéalement, vous devez contrôler les dispositifs électriques lorsqu’ils sont chauds et stables, fonctionnant à une puissance d’au moins 40 % de la charge habituelle. Ainsi, vous pourrez évaluer correctement les mesures et les comparer à celles des conditions de fonctionnement normales. Que rechercher ? Des charges égales doivent présenter les mêmes températures. Dans une situation de charge déséquilibrée, les phases aux charges les plus élevées apparaîtront plus chaudes que les autres, en raison de la chaleur générée par la résistance. Cependant, une charge déséquilibrée, une surcharge, une mauvaise connexion ou un déséquilibre d’harmoniques peut engendrer une situation similaire. Il est nécessaire de mesurer la Les connexions de cette pompe d’évaporation présentent un excès de 50 degrés à la phase 3. charge électrique afin de diagnostiquer correctement le problème. Remarque : Un circuit ou une branche moins chaud(e) que la normale peut également être le signe d’un composant défectueux. Il est judicieux d’inspecter régulièrement toutes les connexions électriques clés. Les thermogrammes permettent d’identifier aisément les différences de températur e apparentes dans des circuits électriques triphasés industriels, par rapport à leurs conditions normales de fonctionnement. En inspectant les gradients thermiques des trois phases côte à côte, les techniciens peuvent rapidement repérer les anomalies de chaque branche dues à un déséquilibr e ou à une surcharge. Attention : Seul le personnel autorisé et qualifié, utilisant les équipements de protection personnelle appropriés, peut retirer les couvercles des tableaux de distribution. Détection des déséquilibres et des surcharges électriques A p p l i ca t i o n s pou r caméras infrarouges Note d’application
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5/10/2018 Explications Detection Desequilibre & Surcharges Electriques - slidepdf.com
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Un déséquilibre électrique peutsurvenir de plusieurs manières :
problème de distributiond’énergie, aible tension sur unebranche ou claquage de larésistance d’isolement dans lesenroulements moteur.Le moindre déséquilibre detension peut provoquer ladétérioration des connexions etdonc réduire la tension ournie,tandis que les moteurs et autrescharges absorbent le courant enexcès, produisent un couple plusaible (associé à des contraintesmécaniques) et nissent par
tomber en panne. Un déséquilibreimportant peut aire sauter unusible et entraîner unonctionnement monophasé. Lecourant déséquilibré revient dansle neutre, entraînant uneconsommation d’énergie maximaleau niveau de l’installation. Dans lapratique, il est impossibled’équilibrer paraitement lestensions entre les trois phases.Pour aider les opérateurs àdéterminer des niveauxacceptables de déséquilibre, la
NEMA (National ElectricalManuacturers Association) a
élaboré un ensemble despécications s’appliquant àplusieurs appareils. Ces lignesdirectrices constituent un point decomparaison utile pour lesopérations de maintenance et dedépannage.
Que contrôler ?Capturez des thermogrammes detous les tableaux de distributionet autres points de connexion àcharge élevée, comme destransmissions, des interrupteurs,
des commandes, etc. Aux pointsprésentant des températuresrelativement élevées, suivez lecircuit et examinez les brancheset charges associées.Contrôlez les tableaux et autresconnexions, après avoir retiréleurs couvercles. Idéalement, vousdevez contrôler les dispositisélectriques lorsqu’ils sont chaudset stables, onctionnant à unepuissance d’au moins 40 % de lacharge habituelle. Ainsi, vouspourrez évaluer correctement les
mesures et les comparer à cellesdes conditions de onctionnementnormales.
Que rechercher ?Des charges égales doiventprésenter les mêmes températures.Dans une situation de chargedéséquilibrée, les phases auxcharges les plus élevéesapparaîtront plus chaudes que lesautres, en raison de la chaleurgénérée par la résistance.Cependant, une chargedéséquilibrée, une surcharge, unemauvaise connexion ou undéséquilibre d’harmoniques peutengendrer une situation similaire.Il est nécessaire de mesurer la
Les connexions de cette pomped’évaporation présentent un excès de 50degrés à la phase 3.
charge électrique an dediagnostiquer correctement leproblème.
Remarque : Un circuit ou unebranche moins chaud(e) que lanormale peut également être lesigne d’un composant déectueux.Il est judicieux d’inspecterrégulièrement toutes lesconnexions électriques clés.
Les thermogrammes permettent d’identifer
aisément les diérences de température
apparentes dans des circuits électriques
triphasés industriels, par rapport à leurs
conditions normales de onctionnement.
En inspectant les gradients thermiques des
trois phases côte à côte, les techniciens
peuvent rapidement repérer les anomalies de
chaque branche dues à un déséquilibre ou à
une surcharge.
Attention :Seul le personnel autorisé etqualié, utilisant leséquipements de protection
personnelle appropriés, peutretirer les couvercles destableaux de distribution.
Détection des déséquilibres etdes surcharges électriques
Applications pour
caméras infrarouges
Note d’application
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À l’aide du logiciel ourni avec lacaméra inrarouge, enregistreztoutes vos images sur ordinateur etassurez régulièrement le suivi de
vos mesures. Ainsi, vousdisposerez toujours dethermogrammes de réérence.Cette procédure peut vous aider àdéterminer si un point chaud estinhabituel ou non. Aprèsréparation, de nouvelles imagesvous permettront de garantir lebon déroulement des réparations.
Que signife une« alerte rouge » ?La sécurité (état de l’équipement,...) doit être la raison prioritaire
d’une réparation, suivie del’importance de l’équipement etde l’étendue des hausses detempérature.Les directives de la NETA (Inter-National Electrical TestingAssociation) stipulent que desréparations immédiates doiventêtre eectuées lorsque la dié-rence de température (ΔT) entredes composants électriquessimilaires dans des conditions decharge semblables excède 15 °C,ou lorsqu’elle excède 40 °C entreun composant électrique et l’airambiant.La NEMA (NEMA MG1- 12.45)met en garde contre l’utilisationde tout moteur dont le déséquilibrede tension dépasserait 1 %.Elle recommande d’ailleurs deréduire la puissance des moteursdont le déséquilibre est supérieurà ce pourcentage. Ce pourcentagede sécurité varie d’un équipementà l’autre.
Quel est le coût potentield’une panne ?Les déséquilibres de tensionengendrent souvent des pannes
de moteur. Le coût total associétient compte du coût du moteur,du coût de la main-d’œuvrenécessaire pour changer le
moteur, de la perte de production,du coût de onctionnement de lachaîne et des pertes de revenusliées au temps d’arrêt de lachaîne.Supposons que le coût de rempla-cement d’un moteur 50 cv soit de5 000 euros par an, main-d’œuvre comprise. Supposons4 heures de temps d’arrêt par anavec une perte de revenus de6 000 euros par heure.Coût total : 5 000 2 + (4 x 6 000 2 ) = 29 000 2 par an
Actions de suiviLorsqu’un thermogramme révèlequ’un conducteur est plus chaudque les autres composants ducircuit, cela peut signier que ceconducteur est sous-dimensionnéou surchargé. Pour le savoir, ilsut de vérier lescaractéristiques du conducteur etsa charge réelle.Utilisez un multimètre avec unepince de courant, une pincemultimètre ou un ÉnergiMètrepour vérier l’équilibre de courantet la charge sur chaque phase. Auniveau de la tension, contrôlez laprotection et le disjoncteur en casde chute de tension. En général,la tension de la ligne doit sesituer dans la limite des 10 % dela tension renseignée sur laplaque signalétique. La tensionentre le neutre et la terre refètele niveau de la charge d’unsystème et vous permet de suivrela trace des courants contenants
des harmoniques. Si cette tensionest supérieure à 3 %, il convientd’approondir l’examen.Les charges varient et une phase
Conseil en matière d’imagerieLa principale utilisation de la thermographie consiste à détecter les anomaliesélectriques et mécaniques. Contrairement à ce que l’on croit, la température d’unappareil (y compris sa température relative) n’est pas toujours le meilleurindicateur d’une panne imminente. Beaucoup d’autres acteurs doivent être prisen compte, dont les variations de la température ambiante et les chargesmécaniques ou électriques, les indications visuelles, l’importance des composants,
l’historique de composants similaires, les indications résultant d’autres tests, etc.Tout ceci prouve que la thermographie doit être partie intégrante d’un programmecomplet de surveillance et de maintenance prédictive.
peut baisser brusquement de 5 %sur une branche, si une chargemonophasée relativement ortesurvient sur la ligne. Les chutes
de tension au niveau des usibleset des commutateurs peuventégalement être synonymes d’undéséquilibre au niveau du moteuret d’un excès de chaleur au pointde départ du problème. Avant detirer des conclusions, contrôlezune nouvelle ois les mesuresprises avec la caméra inrarougeet le multimètre ou la pincemultimètre. Ni les circuitsd’alimentation ni les circuits dedérivation ne doivent être soumisà une charge maximale. Les
équations de charge d’un circuitdoivent également autoriser lesharmoniques. La solution la pluscourante aux problèmes desurcharge consiste à redistribuerles charges entre les circuits ou àles gérer tout au long duprocessus. À l’aide du logicielourni avec la caméra inrarouge,vous pouvez documenter chaqueproblème en intégrant unthermogramme et une imagenumérique de l’équipement. C’estla meilleure açon de transmettreles problèmes identiés et desuggérer des réparations.
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