Mesure de la puissance et de l'énergie dans les circuits électriques

Mesures simples

Dans leur version la plus simple, les analyseurs de réseau sont utilisés dans les systèmes monophasés, triphasés ou à quatre fils. Ils permettent de transmettre, via une interface de communication (par exemple, ModBUS, Ethernet), les données de toutes les principales grandeurs caractéristiques du réseau électrique, y compris le comptage de l'énergie active et réactive (comme un compteur électrique). Certains modèles disposent d'alarmes programmables ou de sorties d'impulsions pour la retransmission des paramètres. Souvent, la mesure des grandeurs fondamentales (tensions et courants) est effectuée par échantillonnage, une méthode qui, par nature, permet le calcul correct de la valeur efficace vraie (TRMS) même en présence de signaux déformés – de plus en plus fréquents dans les installations électriques modernes.Surveillance des perturbations électriquesDeux types de perturbations du réseau doivent être surveillés : les perturbations persistantes et les perturbations sporadiques. Les premières peuvent être observées à l’aide de multimètres à pince à valeur efficace vraie et d’oscilloscopes à entrées différentielles. Dans le cas des secondes, l’utilisation d’analyseurs de paramètres de réseau est recommandée. Pour détecter les perturbations récurrentes, il est courant de mesurer la valeur efficace vraie (RMS) à l'aide d'un appareil multifonction ou d'une pince multimètre, puis d'afficher les formes d'onde triphasées sur un oscilloscope à entrée différentielle.Deux grandes catégories d'analyseurs de qualité de l'énergie sont disponibles sur le marché : ceux destinés à vérifier la qualité de la tension fournie (avec détection des harmoniques et du scintillement) et ceux destinés au dépannage. Les premiers sont des outils statistiques efficaces, mais ils ne permettent pas de résoudre les problèmes dus à des perturbations intermittentes. Les seconds assurent une surveillance à long terme avec enregistrement automatique des formes d'onde de tension et de courant pendant les périodes de perturbation. L'objectif de cette surveillance est d'identifier les événements à l'origine des problèmes. L'emplacement de l'analyseur de perturbations dans le réseau est également un point important. Il est recommandé de surveiller le réseau d'alimentation au plus près des équipements sensibles.Les analyseurs conçus pour le dépannage, outre la surveillance continue, offrent généralement des fonctionnalités supplémentaires. Celles-ci incluent l'isolation du réseau par rapport à la terre (contribuant à renforcer la sécurité et à réduire les coûts) et la détection automatique des défauts d'isolation (susceptibles de survenir en cours de fonctionnement). Ceci accroît considérablement la flexibilité de l'installation et minimise les temps d'arrêt.Analyse harmoniqueL'utilisation d'analyseurs dans les installations est également utile pour détecter les effets des transitoires et des harmoniques. Une variation soudaine de la forme d'onde de la tension d'alimentation, provoquée par un défaut, peut atteindre plusieurs milliers de volts. Les pics de commutation dans les convertisseurs de puissance entraînent également des perturbations importantes. Les basses tensions auxquelles fonctionnent les dispositifs microélectroniques modernes les rendent plus sensibles aux interférences du réseau d'alimentation. Outre leur impact sur les dispositifs électroniques, ces transitoires peuvent également perturber les réseaux de données ou de contrôle. Un autre problème, compte tenu du grand nombre d'appareils industriels et grand public fonctionnant avec des systèmes de redressement, est l'introduction d'harmoniques dans le réseau public (de distribution).

Analyse par analyseur de réseau vectoriel

Enfin, considérons les appareils de vérification de précision des paramètres électriques et l'analyse de réseau vectoriel (VNA). Ils reposent sur l'une des principales techniques de mesure utilisées dans les secteurs RF et micro-ondes. Ces systèmes permettent l'analyse de composants passifs et actifs tels que les filtres, les amplificateurs, les mélangeurs et les modules multiports. Les analyseurs de réseau vectoriel sont optimisés pour la mesure à haute vitesse par balayage de fréquence, ce qui fournit des résultats plus rapides qu'avec une source de signal unique connectée à un récepteur, comme un analyseur de spectre. Grâce à l'étalonnage, les analyseurs de réseaux vectoriels garantissent une précision optimale lors de la mesure des composants RF.Auteur : Maciej Dumania – DACPOL+48 22 70 35 [email protected]@dacpol.eu