Deif SIM-Q Insulation monitor, AC/DC-network Fiche technique

Type SIM-Q/SIM-Q LF
•
Surveillance de la résistance d’isolement
sur réseaux AC sans mise à la terre
(réseaux IT)
•
Tension de fonctionnement jusqu’à 690 V
AC, supporte jusqu’à 1000V DC
•
Plages de mesure 1000...0 kΩ ou
10...0 MΩ
•
Fréquence de service minimale 5 Hz (LF)
•
Alarme lors de dépassement du point de
consigne
•
3 fonctions: monitoring, détection de
défaut, test
•
Tension auxiliaire AC et DC
SIM-Q
Le SIM-Q permet la surveillance de la résistance d’isolement
entre un réseau de distribution de tension isolé (réseau IT) et
un câble relié à la terre/câble de sécurité. L’appareil s’emploie
sur les réseaux monophasés et triphasés avec ou sans neutre
pour des tensions entre phases allant jusqu’à 690V AC.
Ce type de mesure d’isolement est réalisé uniquement sur des
réseaux AC où le neutre/point étoile du générateur ou du
transformateur d’alimentation n’est pas mis à la terre.
s
à
Le SIM-Q peut être utilisé dans les installations marines et
autres types de réseaux de tension isolés, par ex. des
containers. Le SIM-Q n’est pas destiné à la protection des
personnes mais à celle du bloc d’alimentation, de façon à ce
qu’un défaut d’isolement critique soit localisé avant
l’interruption de l’alimentation.
pl
u
L’instrument nécessite une tension auxiliaire AC ou DC, qui
peut être choisie indépendamment du réseau concerné. Le
SIM-Q peut également être alimenté par ce réseau, la tension
max. d’alimentation étant de 480V. Si le SIM-Q est alimenté
par une tension indépendante, le réseau peut également être
surveillé en état de veille.
En raison de la méthode de mesure utilisée, le SIM-Q est
capable de mesurer correctement l’isolement sur un réseau
d’alimentation AC comprenant tous types de charges,
notamment convertisseurs de fréquence (voir les spécifications
techniques pour la plage de tension de fonctionnement),
soupapes avec redresseurs, propulseurs contrôlés par
thyristor,
système
d’alimentation
à
découpage,
transformateurs, groupes électrogènes, etc. La difficulté en ce
qui concerne certaines des charges mentionnées plus haut est
qu’un défaut d’isolement, par exemple dans un convertisseur
de fréquence, est souvent situé après le redresseur et avant la
sortie AC du convertisseur. Ce type de défaut entraîne une
tension DC élevée entre le système d’alimentation et le câble
de sécurité et par conséquent l’interruption de la mesure pour
les contrôleurs utilisant une méthode classique de mesure de
résistance ohmique (voir figure 4).
Le SIM-Q LF s’impose dans les installations à réseau
d’alimentation AC incluant des convertisseurs de fréquence
fonctionnant en-dessous de 5 Hz.
ne
DEIF A/S
4921230023F
individuellement connectés entre eux au moyen de bobines
d’arrêt.
ve
nd
re
Champ d’application
Contrôleur d’isolement
Mesures
L’isolement est mesuré entre l’ensemble du réseau AC – quel
que soit le nombre de fils- et un câble de sécurité.
La mesure est réalisée en branchant le SIM-Q entre le câble
de sécurité et un point du réseau AC (une des 3 phases ou le
neutre). Pour surveiller l’ensemble du réseau, il est donc
impératif que les autres parties soient reliées galvaniquement.
Cette condition est normalement réalisée par les bobinages du
générateur ou du transformateur de l’alimentation et les
charges connectées. Si une mesure sur câbles débranchés
aux deux extrémités est nécessaire, ces derniers sont
Principe de mesure
Le SIM-Q fait appel à une méthode de mesure dans laquelle
une tension DC se superpose au système surveillé. Pour
éliminer l’influence d’une tension DC extérieure, le SIM-Q
réalise un réglage automatique de la compensation avant
chaque cycle de mesure.
L’inconvénient de cette méthode de mesure est que le temps
de réponse (temps nécessaire à la mesure) peut devenir très
long si la capacité du condensateur de fuite dans le système
d’alimentation est élevée, parce que le condensateur de fuite
doit se décharger et se recharger à chaque cycle de mesure.
En revanche, l’avantage est qu’une augmentation brutale
dans le condensateur de fuite ne déclenchera pas de fausse
alarme, ce qui est le cas pour les contrôleurs d’isolement
utilisant des méthodes de mesure classiques.
Le générateur de tension DC interne est basé sur une source
de tension 25 V avec une résistance interne >251 kΩ.
Lorsque cette tension d’essai est superposée au système
d’alimentation surveillé, les fuites entre le système et la terre
(câble de sécurité) induisent un courant dont la grandeur
représente la résistance d’isolement.
Indicateurs
Le principal indicateur est l’appareil lui-même. Par ailleurs, le
SIM-Q est équipé de 3 LED, 1 vert et 2 rouges.
Seul le LED vert SUPERVISION est allumé quand l’appareil
est raccordé à l’alimentation auxiliaire et qu’aucun défaut
d’isolement n’est mis en évidence. Si le SIM-Q détecte une
modification de la mesure d’isolement, le LED SUPERVISION
se met à clignoter rapidement. Si le défaut d’isolement
détecté fluctue, le temps d’intégration interne s’allonge
automatiquement, ce qui est indiqué par une ralentissement
du clignotement. Tant que le LED SUPERVISION clignote, la
dernière valeur mesurée est conservée et s’affiche sur
l’instrument, jusqu’à ce qu’une nouvelle valeur soit trouvée.
L’affichage est alors actualisé et le LED devient fixe.
Type SIM-Q
Le temps de réponse correspond à une valeur moyenne établie sur la
base de 5 mesures. La capacité du condensateur de fuite utilisé
pendant le test est de 500 μF/50 μF selon le diagramme.
Les 2 LED rouges +FAULT et -FAULT s’allument lorsqu’un défaut
d’isolement en-dessous du point de consigne est détecté. Si une
tension DC apparait sur le système en même temps qu’un défaut
d’isolement, le LED +FAULT ou -FAULT s’allume, en fonction de la
polarité de la tension DC. Cette fonction indique la raison du défaut
d’isolement. Dans le cas où un seul LED rouge s’allume, le défaut se
trouve dans une charge avec redresseur intégré (un convertisseur de
fréquence par exemple).
Note:
Si le défaut d’isolement fluctue, les temps de réponse ci-dessus
augmentent mais pas au-delà des valeurs max. indiquées (450
sec./2400 sec.).
Si une tension DC est détectée mais que le seuil d’alarme n’est pas
encore atteint, le LED +FAULT ou -FAULT clignote, indiquant qu’il
existe une tension DC supérieure à 50 V entre le système
d’alimentation et la terre de protection (PE), mais que le défaut
d’isolement n’est pas encore passé sous le seuil d’alarme, voir Fig. 4.
Temps de réponse en mode fault finding
Sélecteur de fonctions
1000...0 kΩ correspondent à 22 kΩ à mi-échelle.
10...0 MΩ correspondent à 0.22 MΩ à mi-échelle.
Le temps de réponse dans ce mode est de 1 sec. quel que soit le
réglage, 50 μF ou 500 μF.
Plages de mesure/échelles
Le sélecteur situé sur la face avant du SIM-Q permet de choisir les
fonctions monitoring, fault finding ou test. En temps normal le sélecteur
est en position “monitoring”. En raison du temps de réponse
relativement élevé en mode monitoring, le sélecteur sera placé en
position “fault finding” pendant la phase de localisation du défaut
d’isolement, voir Note 3. Le temps de réponse dans ce cas est
d’environ 1 sec. Quand le sélecteur est sur “test”, le SIM-Q réalise un
test de fonctionnement interne. Pendant le test, l’aiguille est sur 0 ohm,
et la sortie relais est activée.
La plage comprise entre la résistance d’isolement la plus faible
admissible et le zéro est indiquée en rouge, voir Fig. 1 et Fig. 2.
Le changement de cadran gradué est possible à travers une fente
dans la partie supérieure de l’instrument. Grâce à un commutateur
situé sous le couvercle arrière, le SIM-Q s’adapte rapidement aux
plages de mesure 1000...0 kΩ ou 10...0 MΩ.
En mode monitoring, le SIM-Q fonctionne en mode de mesure rapide
pendant les 15 premières secondes suivant la mise sous tension. Ce
mode peut être mis à profit pour réaliser un test sur l’armoire. Quand un
résistor connu est branché pour l’essai, l’alimentation auxiliaire est
simultanément déconnectée et reconnectée. Le temps de réponse pour
mesurer le résistor connu est d’environ 6 sec. Les 2 LED rouges
s’allument mais le contact de relais n’est pas activé. Après 15 sec. le
SIM-Q passe automatiquement en mode monitoring normal.
Condensateurs de fuite
pl
u
s
à
Le SIM-Q mesure l’isolement sur un système d’alimentation avec une
capacité totale des condensateurs de fuite (capacité parasite de la
terre) de 50 μF max. ou de 500 μF max. Le réglage s’effectue au
moyen d’un sélecteur situé sous le couvercle arrière. Pour le SIM-Q
LF, le sélecteur est réglé sur 500 μF et ne doit jamais être déplacé sur
50 μF.
ve
nd
re
Echelles standard
Mise sous tension en mode monitoring
Temps de réponse en mode monitoring
responsetime 500uF
ne
3000
sekunder
2500
SIM-Q et
SIM-Q LF
2000
1500
1000
500
50
0
10
00
10
00
0
70
10
0
50
30
40
10
20
0
kOhm
responsetime 50uF
500
450
400
sekunder
350
SIM-Q
300
(uniquement)
250
200
150
100
50
kOhm
90
10
0
20
0
50
0
10
0
10 0
00
0
60
70
80
30
40
50
0
10
20
0
Fig. 1, échelle 1000...0 kΩ
Fig.2, échelle 10...0 MΩ
Exemples:
Ci-dessus : la Fig. 1 représente une échelle 1000...0 kΩ standard avec
une zone rouge standard comprise entre 11 et 0 kΩ.
La Fig. 2 représente une échelle 10...0 MΩ standard avec une zone
rouge standard comprise entre 0.44 et 0 kΩ.
Zone rouge
ECHELLES
1000...0 KΩ
10...0 kΩ
11...0 kΩ
22...0 kΩ
23...0 kΩ
38...0 kΩ
40...0 kΩ
42...0 kΩ
44...0 kΩ
45...0 kΩ
48...0 kΩ
60...0 kΩ
66...0 kΩ
69...0 kΩ
-
ECHELLES
10...0 MΩ
0.100…0 MΩ
0.110…0 MΩ
0.220…0 MΩ
0.230…0 MΩ
0.380…0 MΩ
0.400…0 MΩ
0.415…0 MΩ
0.440…0 MΩ
0.450…0 MΩ
0.480…0 MΩ
0.600…0 MΩ
0.660…0 MΩ
0.690…0 MΩ
1.000…0 MΩ
VALEURS TYPIQUES
POUR TENSION RESEAU *)
100V AC
110V AC
220V AC
230V AC
380V AC
400V AC
415V AC
440V AC
450V AC
480V AC
600V AC
660V AC
690V AC
-
*) L'échelle choisie n'est pas limitée à une tension réseau
spécifique, mais les valeurs 0.1 kΩ/V et 1 kΩ/V sont souvent
utilisées.
2
Type SIM-Q
Sortie relais
Le SIM-Q est équipé d’un contact de relais à permutation. Un
sélecteur intégré situé sous le couvercle arrière permet de
choisir pour le relais l’une des configurations suivantes :
-
NE (contact normalement excité). Recommandé à des fins
d’alarme. En cas de chute de la tension auxiliaire le contact
est immédiatement activé. Il est recommandé d’alimenter le
SIM-Q séparément, si ce type de contact est utilisé.
-
ND (contact normalement désexcité). Recommandé à des
fins de contrôle. Egalement recommandé si l’alimentation
auxiliaire du SIM-Q est issue du système d’alimentation
surveillé. Une défaillance de l’alimentation auxiliaire ne
provoquera pas une activation indésirable du contact de
relais.
version AC :
Limites
Un seul SIM-Q peut être branché sur chaque réseau. Dans le
cas où un réseau est divisé en plusieurs réseaux séparés
galvaniquement, par exemple au moyen de transformateurs, un
SIM-Q peut être installé pour chacun des groupes.
version DC :
Attention :
pl
u
s
à
Si une évaluation périodique est nécessaire, elle peut être
réalisée selon les indications des schémas de branchement
(voir Fig. 5). Si une valeur inférieure au seuil prédéfini sur le
potentiomètre est choisie comme résistance d’essai, l’alarme se
déclenche lors de l’activation du bouton de test. Si le test est
réalisé en mode monitoring, il est recommandé d’utiliser le
bouton de test, de façon à ce que le SIM-Q soit remis à zéro
juste avant le début de l’essai; sinon, le temps de test peut
s’allonger jusqu’à 450 secondes avec un réglage sur 50 μF et
2400 secondes avec un réglage sur 500 μF. Noter que si la
réinitialisation est effectuée avant le début du test, la sortie
relais est désactivée, ce qui peut être utile si aucune alarme
n’est souhaitée pendant l’essai. Dans le cas contraire, il est
recommandé de placer le sélecteur sur la position fault finding.
Il n’est pas nécessaire de réinitialiser le SIM-Q pour obtenir une
réponse rapide (environ 1 sec.) ; avec le sélecteur dans cette
position, la sortie alarme sera activée pendant le test. Si le SIMQ doit juste être essayé, placer le sélecteur sur la position test :
les LED s’allument, l’instrument affiche zéro ohm et l’alarme se
déclenche.
ve
nd
re
Test
Fig. 3
Exemple de défaut d’isolement dans une charge
avec redresseurs
ne
Si l’installation doit être testée avec un "MEGGER" haute
tension, les fils de sortie vers le SIM-Q à la borne "P" doivent
être débranchés avant le début de l’essai. Le non-respect de
cette procédure pourrait endommager le SIM-Q, si la tension
d’essai est supérieure à 1000V AC/DC. Par ailleurs le test
d’isolement sera affecté par l’impédance du générateur de
tension DC (251 kΩ).
Réglage du point de consigne
Le point de consigne peut être réglé au moyen d’un
potentiomètre situé à l’arrière de l’appareil. Si un resistor connu
est monté entre les bornes marquées P et PE, le point de
consigné peut être réglé avec précision. Il est recommandé de
placer le sélecteur en position fault finding lors de cette
procédure de façon à bénéficier d’un temps de réponse court.
Fig. 4
Réglage-type du seuil d'alarme :
Résistance d’isolement correspondant à la limite inférieure de la
section indiquée en rouge sur le cadran gradué.
Le condensateur marqué C représente le condensateur de fuite.
P et PE sont des connecteurs reliés au SIM-Q.
Les diodes marquées 1 et 2 représentent le redresseur dans la charge.
Si la diode marquée 2 se trouve dans les conditions de l’exemple, le LED
+FAULT s’allume
Si la diode marquée 1 se trouve dans les conditions de l’exemple, le LED FAULT s’ allume.
3
Type SIM-Q
Spécifications techniques
Circuit de
mesure
Instrument
Résistance DC (Ri):
Impédance AC (Zi):
Tension sortie de
mesure:
Tension réseau en
entrée:
300 kΩ ±1%
251 kΩ ±1% à 50 Hz
±25V DC ±5%
Cap. condensateur de
fuite
Plage de fréquence
de fonct.:
Plage d'échelle de
mesure:
SIM-Q: condensateur de fuite réglable
max. 50 μF ou max. 500 μF
SIM-Q: 20…500 Hz
SIM-Q LF : condensateur de fuite max.
500 μF (réglage fixe)
SIM-Q LF: 5….500 Hz
1000 kΩ avec centre de l'échelle à
22 kΩ
10MΩ avec centre de l'échelle à 0.22
MΩ
Echelles:
±5% de la longueur d’échelle (1000
±2% de la longueur d’échelle (10 MΩ)
KΩ)
±10% de la longueur d’échelle (1000
±5% de la longueur d’échelle (10 MΩ)
KΩ)
Max. 0.5% de la longueur d’échelle par 10°C/2% en mode fault finding
Max. 0.2% de la longueur d’échelle à Us +20...-15%
Max. 5.0% à mi-échelle à Us -15...-20%
Fonction du défaut d’isolement/condensateur de fuite concernés et de la fonction
choisie (voir paragraphe Temps de réponse)
Interchangeables, avec zone rouge
ve
nd
re
- Précision mode
surveillance:
- Précision détection
défaut:
- Dérive en
température:
- Influence
alimentation aux.:
- Temps de réponse:
Max. 690V AC +20% sans interruption/ max. 1000V DC / sans interruption
Voyants
LED vert
SUPERVISION
ne
pl
u
s
à
Le LED s’allume quand l’appareil est branché sur l’alimentation auxiliaire et qu’aucun défaut d’isolement n’est
détecté. Si le SIM-Q détecte une modification de la mesure, le LED SUPERVISION se met à clignoter
rapidement. Si le temps d’intégration (temps de mesure) s’allonge, le LED clignote de plus en plus lentement.
Tant que le LED SUPERVISION clignote, la dernière mesure est conservée.
Les deux LED s’allument si un défaut d’isolement DC sans potentiel inférieur au point de consigne est détecté.
LED rouges
S’il existe un composant DC dans le système, le LED +FAULT ou -FAULT s’allume, indiquant la polarité de la
+FAULT
tension DC. Lorsqu’une tension DC >50V DC est détectée mais que le défaut d’isolement dépasse le point de
-FAULT
consigne, le LED +FAULT ou -FAULT clignote pour indiquer la présence d’un composant DC entre le système
d’alimentation et la terre (câble de sécurité).
Sélecteur de fonctions
Position normale du sélecteur pour la surveillance de l’isolement.
Monitoring
Choisir cette position durant la localisation d’un défaut d’isolement pour obtenir un temps de réponse court (voir
Fault finding
Note 3).
Dans cette position, le SIM-Q simule une résistance d’isolement de 0 ohm, les 2 LED rouges s’allument et la
Test
sortie relais est activée.
Relais
Point de consigne :
0…1000 kΩ pour une plage d'échelle
0…10,000 kΩ (x10) pour une plage d'échelle
de 1000 kΩ
de 10 MΩ
- Précision :
±5% de la longueur d’échelle pour le potentiomètre
- Reproductibilité :
±1% de la longueur d’échelle pour le potentiomètre
- Hystérésis :
±1% de la longueur d’échelle pour le potentiomètre
- Dérive en
Max. 0.2% de la longueur d’échelle pour le potentiomètre par 10°C
température :
- Dérive en tension :
Max. 0.2% de la longueur d’échelle pour le potentiomètre à Us ±20%
- Temps de réponse :
Identique à celui de l’instrument
Sortie relais
Contact à permutation
Capacité des contacts AC1: 8 A, 250V AC – DC1:
8 A, 24V DC
AC15: 3 A, 250V AC – DC13: 3 A, 24V DC
Durée de vie mécanique : 2 x 107 opérations
Durée de vie électrique : 1 x 105 opérations
Couplage de relais :
Normalement excité (NE) ou normalement désexcité (ND)
Spécifications techniques générales
Tension auxiliaire
Au choix: 24V DC ±25% ≤4W ou 100, 110, 127V AC ou 220, 230, 240V AC ou
400, 450,
:
480V AC, ±20% 40...70 Hz, ≤4 VA
EMC (voir Note
1):
Séparation
galvanique
Température :
Environnement :
Protection :
Sécurité (Note 2):
Câblages :
Matériaux :
Selon EN 61000-6-1, EN 61000-6-2, EN 61000-6-3, EN 61000-6-4, IEC 60255-22-1
Sortie relais /circuit de mesure/tension aux. : 3.25 kV – 50 Hz - 1 min.
-10...55°C (nominale), -25...60°C (fonctionnement), -25...65°C (stockage)
97% RH, IEC 60068-2-30, test Db
Instrument: IP52. Electronique : IP20. Bornes: IP20. Selon IEC 529 et EN 60529
600V Cat. III Degré de pollution 2 selon IEC 61010-1
Bornes à vis: 2.5 mm2 (multibrin), 4 mm2 (monobrin)
Toutes les parties en plastique sont auto-extinguibles selon UL94 (V0)
Note 1: Le SIM-Q est conforme CE pour environnement résidentiel, commercial/industrie légère et industrie. Pour des informations sur les
homologations, veuillez consulter notre page d’accueil, www.deif.com/Documentation et logiciel, et faire une recherche sur SIM-Q.
Note 2: Si PE est débranché du SIM-Q, la sécurité correspond à 300V Cat. III.
4
Type SIM-Q
Note 3: Si le système d’alimentation est tel qu’une tension DC ne peut exister entre l’alimentation et PE, le sélecteur peut être placé sur la position
fault finding également pendant la surveillance. Dans ce mode, le SIM-Q fonctionne comme un ohm-mètre classique et indique donc l’isolement réel
avec un temps de réponse de 1 sec. Dans le mode fault finding, le SIM-Q est doté d’une fonction inverseur ; cette fonction est activée si une tension
DC est présente à l’entrée de mesure, ce qui assure une lecture comprise dans les limites de l’échelle. Quand cette fonction est active, la valeur
d’isolement mesurée ne sera pas correcte. Si des défauts d’isolement inexpliqués sont détectés de temps à autre dans ce mode, replacer le
sélecteur sur le mode monitoring et utiliser le mode fault finding uniquement lors de la localisation du défaut d’isolement.
Branchements
L1
L2
L3
N
L
PE
PE
N
22k/
220k
22k/
220k
TEST
TEST
3
2
PE
P
X4 X3 X2 X1
1
3
2
PE
P
X4 X3 X2 X1
ve
nd
re
1
Réseaux 3 ou 4 fils
Réseaux 2 fils
Fig. 5
Dimensions
ne
pl
u
s
à
Dimensions en mm
SIM-Q
5
Poids : environ 0.390 kg
(taille niche encastrement : 92.0 x 92.0 +0.8)
Variantes disponibles
Variante
Description
N° d'article
SIM-Q, 24V DC
01
SIM-Q, tension aux.
24V DC
2961740050-01
SIM-Q, 100-127V AC
02
SIM-Q, tension aux.
100-127V AC
2961740050-02
SIM-Q, 220-240V AC
03
SIM-Q, tension aux.
220-240V AC
2961740050-03
SIM-Q, 400-480V AC
04
SIM-Q, tension aux.
400-480V AC
2961740050-04
SIM-Q LF, 24V DC
05
SIM-Q LF, tension aux.
24V DC
2961740050-05
SIM-Q LF, 100-127V
AC
06
SIM-Q LF, tension aux.
100-127V AC
2961740050-06
SIM-Q LF, 220-240V
AC
07
SIM-Q LF tension aux.
220-240V AC
2961740050-07
SIM-Q LF, 400-480V
AC
08
SIM-Q LF, tension aux.
400-480V AC
2961740050-08
Note
ve
nd
re
Type
à
Options disponibles
Description
Type
Verre AG
Verre anti-reflet
Graphiques en option
(échelle)
Par ex. trait rouge,logo
personnalisé, texte
suppl.
Note
s
Option
pl
u
Verre
ne
Personnalisation de
l'échelle
6
Spécifications de la commande
Variantes du produit
Options à ajouter à
la variante
standard
Informations obligatoires
N° d'article
Type
Plage
échelle
Variante
Zone
rouge*
Relais
NE/ND
Cap. fuite
maxi
Option
Option
Exemple
Options à ajouter à
la variante standard
Informations obligatoires
Type
Variante
2961740050-04
SIM-Q
04
Plage
échelle
1000...0 kΩ
Relais
NE/ND
Cap. fuite
maxi
69…0 kΩ
NE
50μF
Option
Option
Verre AG
ne
pl
u
s
à
* Voir tableau p. 2
Zone
rouge*
ve
nd
re
N° d'article
En raison du développement continu de notre entreprise nous nous
réservons le droit de fournir du matériel pouvant différer de la
description ci-dessus.
DEIF A/S, Frisenborgvej 33
DK-7800 Skive, Denmark
Tel.: +45 9614 9614, Fax: +45 9614 9615
E-mail: [email protected], URL: www.deif.com