Les outils de mesures thermiques et d’énergie viennent en complément des outils de base et de contrôle de la sécurité électrique. Les mesures de température sur les tableaux électriques s’avèrent indispensables pour détecter des échauffements anormaux, et les mesures d’énergies, pour analyser la consommation électrique d’une installation sur le court ou le long terme.
Les appareils de mesure électrique : les analyseurs d’énergie
Dans un contexte où l’efficacité énergétique est devenu un enjeu majeur, l’analyse des consommations électriques n’est quasiment plus un service optionnel pour l’électricien. Pour cela, des outils bien spécifiques existent.
Alors qu’un puissancemètre (ou wattmètre) effectuera des mesures de puissance ponctuelles, les analyseurs d’énergie effectueront quant à eux non seulement les mesures et enregistrements de puissance, mais également les mesures et enregistrements d’énergies et d’harmoniques, sur du court ou très long terme. Selon l’appareil, les mesures sont effectuée sur des réseaux monophasés ou triphasés.
Afin d’effectuer les mesures simultanément sur les trois phases (+ neutre éventuellement), les analyseurs triphasés possèdent trois ou quatre entrées pour les pinces de courant + 3/4 entrées pour la tension. Le choix des pinces dépends du type et des valeurs de courant à mesurer ainsi que des diamètres et des sections des câbles à enserrer, et de l’encombrement et de l’accessibiltié de l’installation électrique.
Deux catégories d’analyseurs parmi les appareils de mesure électrique :
- les modèles « portatifs »
Les mesures ponctuelles et les enregistrements sur du long terme (quelques semaines voir quelques mois) sont disponibles. Un écran affiche soit simplement les valeurs mesurées, soit, pour les modèles plus « haut de gamme », les courbes de mesure. L’analyse d’harmoniques, de transitoires et de courants de démarrage sont également possibles.
- les modèles « fixes »
Ils présentent globalement les mêmes capacités de mesure que les modèles portatifs, ne possèdent pas toujours d’écran d’affichage, mais disposent d’une capacité d’enregistrement de plus longue durée. Tout l’’intérêt de ces appareils réside donc dans la possibilité de les laisser à demeure, voire de les intégrer complètement à l’installation.
Avec la loi rendant l’audit énergétique obligatoire pour les grandes entreprise en décembre 2015 (décret n° 2013-1121 du 4 décembre 2013), le nombre de systèmes intégrés ou centralisés s’est multiplié, et propose des solutions variées pour évaluer les paramètres de qualité de l’énergie. Les systèmes les plus pointus se composent d’un automate auquel sont branchés des capteurs qui effectuent des relevés selon les besoins. L’interface est similaire à celle d’un écran ordinateur ou à celle d’un serveur web. La surveillance d’une installation est alors constante et complète : consommation d’énergie, mesure de la qualité de l’air (QAI) – température, hygrométrie et CO2 –, mesure de calories (pour le chauffage), etc. Le système contrôle également l’environnement de l’installation : les ouvertures et fermetures de portes et fenêtres, la présence de personnes, etc. Et sa compatibilité avec les systèmes de domotique ou de GTB/GTC montrent bien qu’il est amené à encore évoluer !
Les appareils appareils de mesure électrique thermiques
L’échauffement anormal d’un système électrique est dans la plupart des cas le résultat d’une mauvaise installation et le signe avant-coureur d’une panne, d’un risque d’incendie ou de court-circuit. Afin de prévenir tout risque lié à l’échauffement de matériel électrique, l’analyse thermique se montre particulièrement efficace. Deux méthodes existent : l’analyse à l’aide d’un thermomètre infrarouge et l’analyse à l’aide d’une caméra thermique.
- Le thermomètre infrarouge
Il permet une mesure de température à distance et sans contact. La mesure s’effectue par simple pointage de la zone à mesurer, le résultat s’affiche sur un écran. La distance de mesure est une caractéristique très importante, puisqu’il en découlera automatiquement la zone de mesure : les thermomètres sont munis d’un capteur infrarouge dont le champ de visée s’élargit ou se rétrécit selon la distance à laquelle est prise la mesure.
Les mesures avec ce type d’appareils sont fastidieuses, car il est très long de rechercher un point d’échauffement alors qu’il est invisible à l’œil nu.
- La caméra thermique
Elle permet quant à elle de visualiser clairement à l’écran toute une zone en image infrarouge. L’image ainsi affichée retranscrit clairement les différences de température et les points d’échauffements. C’est un gain de temps considérable et elle est d’une grande fiabilité. Si le contrôle est effectué à temps, l’intervention de réparation ou de remplacement de la pièce défectueuse est programmée sans que l’activité soit impactée.
Un grand choix de caméra thermique existe, d’où la nécessité de bien évaluer les critères de choix :
– la résolution : directement déterminée par le capteur utilisé, elle détermine le niveau de détails affiché, et donc la qualité de la mesure ;
– le champ de vision : lié à l’objectif optique installé, il détermine la visualisation d’une zone plus ou moins importante selon la distance à laquelle on se place. Certaines caméras autorisent le changement de l’objectif installé (objectif grand-angle ou télé-objectif) ;
– le champ de visée instantané (IFOV) : il détermine la plus petite zone détectable.
D’autres fonctionnalités comme la qualité d’affichage de l’image infrarouge, celle de l’image visible ou de la superposition/fusion des deux (modes fusion, PIP, etc…), mais aussi le mode de réglage de la mise au point (fixe ou manuelle) sont également à considérer.
Innovations parmi les appareils appareils de mesure électrique
Afin de combler d’alléger l’équipement des électriciens et d’optimiser toujours plus les instruments de mesure, les fabriquants proposent des appareils intégrant les deux technologies : le récent « thermomètre visuel », le « thermomètre à image thermique » ou encore la « caméra thermique 1 point ». Leur principe est d’utiliser l’imagerie thermique pour obtenir une imagerie de l’endroit mesuré, faciliter la recherche d’éventuels défauts, et effectuer la mesure de température en un seul point comme le ferait un thermomètre infrarouge classique, permettant ainsi de proposer des appareils performants à un prix très intéressant.
La fusion de plusieurs technologies au sein d’un même appareil se retrouve ailleurs : on trouve désormais des pinces de courant ou des multimètres avec un imageur thermique intégré. Et ce n’est certainement qu’un début.
