Précision des mesures selon la norme IEC 61557-12
Mesures et paramètres électriques disponibles sur l'unité de contrôle MicroLogic X
Sur la base des mesures de courants de phases, courant neutre, tensions phase/phase et phase/neutre, l'unité de contrôle MicroLogic X affiche les paramètres suivants :
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Valeurs efficaces des courants et tensions
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Puissances active, réactive et apparente
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Énergies active, réactive et apparente
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Facteur de puissance
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Fréquence
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Déséquilibre et taux THD et THD-R des tensions et courants
Les valeurs moyennes sont calculées pour les paramètres électriques principaux.
Les valeurs minimales et maximales sont horodatées et sauvegardées dans la mémoire non volatile de l'unité MicroLogic X. Il existe plusieurs façons de les réinitialiser :
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Sur l'écran d'affichage MicroLogic X
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Avec le logiciel EcoStruxure Power Commission
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Sur l'afficheur FDM128
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Sur l'afficheur FDM121
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Par un contrôleur distant via le réseau de communication
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Sur les pages Web IFE/EIFE
Les paramètres électriques sont actualisés toutes les secondes. Ils peuvent être affichés :
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Sur l'afficheur MicroLogic X, dans Menu Mesures
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Dans l'application Application EcoStruxure Power Device
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Avec le logiciel EcoStruxure Power Commission
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Sur l'afficheur FDM128
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Par un contrôleur distant via le réseau de communication
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Sur les pages Web IFE/EIFE
La disponibilité des paramètres dépend du type d'interface utilisé pour afficher les données. Tous les paramètres ne sont pas nécessairement affichés sur toutes les interfaces.
Pour mesurer et afficher les paramètres de courants inférieurs à 20 % du courant assigné In (compteurs d'énergie compris), l'installation d'une alimentation externe 24 Vcc ou d'un module VPS est indispensable.
Le temps de démarrage est le temps entre la mise sous tension de l'unité de contrôle et la mise à disposition des premières mesures. Ce temps est inférieur ou égal à 45 secondes.
Précision des mesures
La classe de précision des mesures de puissance et d'énergie des disjoncteurs MasterPacT MTZ équipés de l'unité de contrôle MicroLogic X est la Classe 1 selon la norme IEC 61557-12. Cette norme s’applique à tous les dispositifs chargés de mesurer et de surveiller les paramètres électriques dans les réseaux de distribution. Elle couvre à la fois les appareils de mesure à capteurs externes (PMD-S), comme les transformateurs de courant et/ou de tension ou les wattmètres autonomes, et les appareils de mesure à capteurs intégrés (PMD-D), comme les disjoncteurs.
Un disjoncteur MasterPacT MTZ équipé d'une unité de contrôle MicroLogic X et de capteurs intégrés est un appareil de mesure PMD-DD de classe de précision 1, selon la norme IEC 61557-12 sur les mesures de puissance et d'énergie. Cet appareil est conforme aux exigences de température de classe K70 et aux conditions de fonctionnement standard en termes d'humidité et d'altitude, selon les tableaux 6 et 7 de la norme IEC 61557-12.
La norme CEI 61557-12 définit trois niveaux d'incertitude, qui doivent être contrôlés pour établir la classe de précision :
Un appareil PMD-DD évite l'incertitude globale du système et les variations, grâce à ses capteurs et à son câblage intégrés.
Incertitude de mesures des paramètres électriques
L'incertitude est une estimation du pourcentage d'erreur entre la mesure d'un paramètre électrique et sa valeur réelle. Dans le cadre de cette norme, l'incertitude totale d'un paramètre électrique dépend de l'instrument de mesure, de l'environnement, et d'autres éléments à prendre en compte.
Le graphique ci-dessous montre l'incertitude totale de mesure d'un paramètre électrique effectuée par :
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Un appareil PMD-D, avec capteurs intégrés
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Un appareil PMD-S, avec capteurs externes
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Appareil PMD-D, avec capteurs intégrés |
Appareil PMD-S, avec capteurs externes |
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A Incertitude dans les conditions de référence : Incertitude intrinsèque selon la norme IEC 61557-12 B Variations dues à la quantité d'influence : Incertitude de fonctionnement selon IEC 61557-1 ; Incertitude de mesure selon la norme IEC61000-4-30 C Incertitude totale du système selon la norme IEC 61557-12 |
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Incertitude intrinsèque : Définition IEC 61557-12
L'incertitude intrinsèque est l'incertitude d'un appareil de mesure utilisé en conditions de référence. Dans le cadre de cette norme, il s'agit d'un pourcentage du paramètre électrique mesuré défini dans la plage assignée de fonctionnement de l'instrument de mesure.
Pour les disjoncteurs MasterPacT MTZ avec unité de contrôle MicroLogic X, les valeurs principales sont le courant et le facteur de puissance.
Le tableau suivant indique, pour différents disjoncteurs MasterPacT MTZ, les valeurs de courant pour une incertitude intrinsèque inférieure ou égale à 1 % :
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Valeurs de courant pour 1% d'incertitude sur la puissance active (en A) |
MasterPacT |
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|---|---|---|---|---|
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Description de la valeur de courant |
Valeur de courant |
MTZ1 |
MTZ2 |
MTZ3 |
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Valeur minimale du courant pour laquelle le disjoncteur démarre et continue à enregistrer |
Ist = 0,04 % Ib |
1,6 A |
1,6 A |
3,2 A |
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Valeur minimale du courant pour une incertitude inférieure ou égale à 1,5 % pour la puissance active et l'énergie |
5 % Ib |
20 A |
20 A |
40 A |
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Valeur minimale du courant pour une incertitude inférieure ou égale à 1 % pour la puissance active et l'énergie, avec PF = 1 |
10 % Ib |
40 A |
40 A |
80 A |
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Valeur minimale du courant pour une incertitude inférieure ou égale à 1 % pour la puissance active et l'énergie, avec PF = 0,5 Inductive à 0,8 Capacitive |
20 % Ib |
80 A |
80 A |
160 A |
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Valeur de courant selon laquelle la performance concernée d'un PMD connecté directement (PMD Dx) est fixe. |
Ib |
400 A |
400 A |
800 A |
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Valeur maximale de courant pour laquelle le disjoncteur MasterPacT MTZ répond aux critères d'incertitude de cette norme |
Imax |
1600 A x 1,2 |
4 000 A x 1,2 |
6 300 A x 1,2 |
Le graphique ci-dessous donne un exemple d'incertitude intrinsèque pour la puissance active et l'énergie en fonction du courant pour le disjoncteur MasterPacT MTZ2. Il montre que les performances du disjoncteur MasterPacT MTZ2 sont au moins égales à celles préconisées par la norme IEC 61557-12.
Disjoncteur MasterPacT MTZ2
Norme IEC 61557-12
Hors de la norme IEC61557-12
Incertitude de fonctionnement
La norme CEI 61557-12 définit l'incertitude de fonctionnement comme l'incertitude en conditions assignées de fonctionnement.
La norme CEI 61557-12 spécifie les tests et les variations maximales d'incertitude selon les grandeurs d'influence suivantes :
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Température ambiante (T°)
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Fréquence, déséquilibre, harmoniques, CEM
Pour les disjoncteurs MasterPacT MTZ avec unité de contrôle MicroLogic X, la grandeur d'influence principale est la température. Les disjoncteurs MasterPacT MTZ sont conçus pour supporter des courants forts, ce qui induit une augmentation de la température. Les mesures sont conçues pour rester extrêmement stables sur une large gamme de températures.
Effet de la température sur le système de mesure des MasterPacT MTZ
La variation de température autour du transformateur interne de courant et de l'unité de contrôle MicroLogic X, du courant minimal au courant nominal, peut aller jusqu'à 90 K. L'effet de la température sur la précision des mesures a été soigneusement étudié pour permettre une température ambiante de fonctionnement de -25 °C (-13 °F) à 70 °C (158 °F).
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Effet de la compatibilité électromagnétique (CEM) et d'autres grandeurs d'influence sur les performances de mesure de l'appareil MasterPacT MTZ
Les disjoncteurs MasterPacT MTZ avec unité de contrôle MicroLogic X sont très bien immunisés contre les grandeurs d'influence, avec une incertitude de fonctionnement faible pour la puissance active, comme spécifié par la Classe 1, pour une grande variété de conditions de fonctionnement.
Le tableau suivant résume les critères de la norme et les performances du MasterPacT MTZ en termes de grandeurs d'influence pour la puissance active :
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Grandeur d'influence |
Tableau 9 IEC 61557-12 PMD DD Cl 1 - Tolérance de variation d’incertitude supplémentaire |
incertitude supplémentaire du MasterPacT MTZ |
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|---|---|---|---|
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Température ambiante |
PF 1 |
0,05 % / K |
< 0,01 % / K |
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PF 0,5 Ind |
0,07% / K |
< 0,01 % / K |
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Alimentation auxiliaire |
24 Vcc ±15 % |
0,1 % |
0 % |
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Tension |
PF 1 : 80 %/120 % Vn |
0,7 % |
0 % |
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PF 0,5 Ind : 80 %/120 % Vn |
1 % |
0% |
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Fréquence |
PF 1 : 49-51 Hz / 59-61 Hz |
0,5 % |
0 % |
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PF 0,5 : 49-51 Hz / 59-61 Hz |
0,7 % |
0 % |
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Séquence de phases inversée |
1,5 % |
0 % |
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Déséquilibre de tension |
0 à 10 % |
2 % |
0 % |
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Perte de phase |
1 ou 2 phase(s) manquante(s) |
2 % |
0 % |
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Harmoniques en courant et en tension |
10 % Vn 5ème |
0,8 % |
< 0,1 % |
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20 % Imax 5ème |
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Harmonique de rang impair en courant |
3% |
< 0,1 % |
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Sous-harmonique en courant |
3 % |
< 0,1 % |
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Tension de réjection en mode commun |
0 à 690 Vca / terre |
0,5 % |
0 % |
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Induction magnétique de ca permanent |
IEC 61326 |
2 % |
0 % |
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Champs de RF électromagnétiques |
IEC 61326 |
2 % |
< 1 % |
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Perturbations conduites, induites par les champs de RF |
IEC 61326 |
2 % |
< 1 % |
Incertitude globale du système
La norme CEI 61557-12 définit l'incertitude globale du système comme l'incertitude comprenant l'incertitude instrumentale des différents composants du système (par exemple, les capteurs, les câbles, les instruments de mesure) en conditions assignées de fonctionnement.
Pour les disjoncteurs MasterPacT MTZ, les capteurs sont intégrés à l'appareil pour des applications allant jusqu'à 690 Vca phase/phase et l'incertitude globale est égale à l'incertitude de fonctionnement.