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N° doc. 2.050.003.6 www.janitza.com Analyseur de puissance Janitza electronics GmbH Vor dem Polstück 1 D-35633 Lahnau Support tel. 0049 6441 9642-22 Fax 0049 6441 9642-30 E-mail: [email protected] Internet: http://www.janitza.com UMG 20 CM Surveillance du courant différentiel (RCM) Mode d'emploi et caractéristiques techniques UMG 20 CM Table des matières Généralités4 Copyright4 Marques déposées 4 Clause de non-responsabilité 4 Commentaires concernant le mode d'emploi 4 Signification des symboles 4 Consignes d'utilisation 5 Concernant ce mode d'emploi 6 Contrôle à la réception 6 Contenu de la livraison 7 Structure de l'appareil 8 Vue de l'appareil 8 Dimensions de l'appareil 8 Marquages8 Description du produit 9 Utilisation conforme 9 Caractéristiques de puissance de l'UMG 20 CM 10 Le système – Alimentation électrique sans pannes 11 Procédure de mesure 12 Concept d'utilisation 12 Logiciel de programmation GridVis 12 Système triphasé à 4 conducteurs mis à la terre (230 V L-N) 12 Système triphasé à 3 conducteurs mis à la terre (400 V L-L) 13 2 ystème triphasé à 3 conducteurs non mis à la terre S (230 V L-L) 13 Surveillance des courants de défaut 13 Exemples d'application 14 Description fonctionnelle 18 Fonctions générales 18 Fonction de mesure 22 Surveillance du raccordement des transformateurs 23 Surveillance des seuils 23 Enregistrement des valeurs extrêmes 24 Montage24 Lieu d'installation 24 Fixation24 Installation24 Tension d'alimentation 24 Entrées de mesure de tension 25 Mesure de la tension et du courant 27 Mesure du courant de défaut 32 Interface RS485 32 Structure de bus 32 Résistances de terminaison 32 Blindage32 Raccordement33 Type de câble 33 Longueur des câbles 33 Sorties numériques 33 UMG 20 CM Mise en service 34 Interface RS485 34 Appliquer la tension de mesure 34 Appliquer la tension d'alimentation 35 Éléments d'affichage et de commande 36 Signification générale des couleurs et signaux des voyants 36 Signification des voyants 36 Fonctions de la touche Service 39 Configuration40 Interface RS485 40 Caractéristiques techniques 41 Caractéristiques techniques de l'UMG 20 CM 41 Caractéristiques spécifiques des fonctions 44 Caractéristiques techniques des transformateurs de courant utilisables 47 Déclaration de conformité 52 Notice d'utilisation courte 54 Exemple de raccordement 58 3 UMG 20 CM Généralités Commentaires concernant le mode d'emploi Copyright Vos commentaires sont les bienvenus. En cas de doute concernant ce mode d'emploi, contactez-nous en nous envoyant un e-mail à l'adresse : [email protected] Ce mode d'emploi est soumis aux dispositions légales relatives à la protection des droits d'auteur et ne doit être ni photocopié, ni réimprimé ni reproduit en totalité ou en partie, sous forme mécanique ou électronique, ou dupliqué ou republié par n'importe quel autre moyen, sans l'autorisation écrite juridiquement obligatoire de Janitza electronics GmbH, Vor dem Polstück 1, D 35633 Lahnau, Allemagne, Signification des symboles Les pictogrammes suivants sont utilisés dans le présent mode d'emploi : c Marques déposées Toutes les marques déposées et les droits afférents appartiennent aux propriétaires respectifs de ces droits. Clause de non-responsabilité Janitza electronics GmbH n'endosse aucune responsabilité pour les erreurs et les défauts contenus dans ce mode d'emploi et n'est pas dans l'obligation de mettre à jour les informations dans ce mode d'emploi. 4 m C Avertissement ! Tension dangereuse ! Risque de blessures graves ou de mort. Mettre l'installation et l'appareil hors tension avant le début des travaux. Attention ! Respectez la documentation. Ce symbole doit vous avertir des éventuels dangers susceptibles de survenir lors du montage, de la mise en service et de l'utilisation. Remarque ! UMG 20 CM Consignes d'utilisation Lisez cette notice d'utilisation et l'ensemble des autres documents nécessaires aux travaux avec ce produit (notamment pour l'installation, le fonctionnement ou la maintenance). Il s'agit de personnes qui, par leur formation sur le sujet et leur expérience, sont capables d'identifier les risques et d'éviter les éventuels dangers pouvant survenir lors du fonctionnement ou de l'entretien de l'appareil. Respectez l'ensemble des consignes de sécurité ainsi que des avertissements. Le non-respect des consignes peut entraîner des blessures et/ou des dommages sur le produit. Lors de l'utilisation de l'appareil, il convient en outre de respecter les prescriptions légales et consignes de sécurité qui s'appliquent au contexte d'utilisation. Toute modification ou utilisation de l'appareil dépassant les limites mécaniques, électriques ou les autres limites indiquées peut entraîner des blessures et/ou des dommages sur le produit. L'ensemble de ces modifications interdites constitue un « abus » ou/et une « négligence » dans le cadre de la garantie du produit et exclut par conséquent les demandes de garantie pour les dommages en résultant. L'utilisation et l'entretien de cet appareil sont réservés au personnel spécialisé. c m m Avertissement ! En cas d'utilisation non conforme au mode d'emploi de l'appareil, la sécurité n'est pas garantie et l'utilisation de l'appareil peut être dangereuse. Attention ! Les conducteurs à fil unique doivent être munis d'embouts. Attention ! Seules les bornes enfichables à vis avec un nombre de pôles et un type de construction identiques doivent être raccordées. 5 UMG 20 CM Concernant ce mode d'emploi Contrôle à la réception Ce mode d'emploi fait partie du produit. • Lire le mode d'emploi avant d'utiliser l'appareil. • Conserver le mode d'emploi pendant la totalité de la durée de vie du produit et le garder à disposition pour y faire référence. • Transmettre le mode d'emploi au propriétaire ou l'utilisateur suivant du produit. L'appareil ne peut fonctionner de manière impeccable et sûre que si le transport, l'entreposage, l'installation et le montage sont effectués correctement, et que si le plus grand soin est apporté à la commande et à l'entretien. Procéder au déballage et à l'emballage soigneusement sans employer la force et en utilisant uniquement l'outil adapté. Vérifier l'état mécanique impeccable des appareils par un contrôle visuel. Si vous déterminez que désormais l'installation ne peut plus fonctionner sans danger, il doit être mis hors service immédiatement et vous devez faire en sorte qu'il ne puisse pas être remis en service accidentellement. Considérez que l'appareil ne peut plus fonctionner sans danger dans les cas suivants : • Dommage visible • Non-fonctionnement malgré une alimentation en courant intacte • Conditions défavorables et prolongées (par exemple, entreposage en dehors des limites climatiques autorisées ou modification du climat ambiant, condensation, etc.) ou contraintes au niveau du transport (par exemple, chute importante sans dommage extérieur visible, etc.) C Remarque ! Toutes les bornes à vis contenues dans la livraison sont insérées dans l'appareil. Veuillez vérifier que le contenu de la livraison est complet avant de débuter l'installation de l'appareil. 6 UMG 20 CM Contenu de la livraison Nombre Réf. art. Désignation 1 14.01.625 UMG 20 CM 1 33.03.310 Mode d'emploi en allemand 1 51.00.116 DVD avec contenu suivant : • Logiciel de programmation GridVis • Description de fonctionnement de GridVis 1 14.01.632 Ensemble complet de connecteurs 7 UMG 20 CM Structure de l'appareil Dimensions de l'appareil Vue de l'appareil 12 11 10 90 62 45 1 2 3 27 105 48 4 73 Fig. Dimensions de l'appareil 9 8 7 6 5 Fig. Vue de l'appareil UMG 20 CM 1 2 3 4 5 6 Voyants - Canaux de mesure Voyants - Tension d'alimentation Touche de service Voyant « Service » Entrées de mesure de tension Raccordement de la tension d'alimentation 8 7 Connecteur de résistance de terminaison 8 Raccordement de l'interface RS485 9 Sorties numériques 10 Voyant « COM » 11 Voyant « Status » (État) 12 Raccordement du transformateur de mesure de courant Indications en mm Marquages L'appareil présente une plaque signalétique sur laquelle figurent son fabricant, ainsi que ses numéros de série et de référence : UMG 20 CM Description du produit Utilisation conforme L'UMG 20 CM est conçu pour la mesure et le calcul de valeurs électriques (par ex. courant, tension, courant différentiel, puissance, énergie, composants harmoniques, etc.) sur les répartiteurs, les disjoncteurs et dans les canalisations électriques préfabriquées d'installations intérieures. L'appareil est conçu pour une installation dans les armoires de commande et coffrets d'installation fixes. Il est possible de choisir librement la position de montage. Les tensions et les courants de mesure doivent provenir du même réseau. L'appareil est conçu pour une utilisation un environnement industriel et résidentiel. dans Les entrées de mesure de tension sont conçues pour réaliser des mesures sur des réseaux basse tension mis à la terre présentant une tension nominale L-N de 230 V et sur des réseaux non mis à la terre présentant une tension nominale L-L de 230 V. Les tensions de choc des conducteurs peuvent se produire contre la terre selon la catégorie de surtension III (CAT III). Les entrées de mesure de courant sont conçues pour le raccordement de transformateurs de courant avec courant nominal secondaire de max. 100 mA. Pour la mesure de courants de service (courants de charge), les transformateurs de courant doivent être dotés d'une résistance ohmique externe. Les courants différentiels sont mesurés sans résistance ohmique externe. La surcharge durable maximale autorisée pour une entrée de mesure de courant est de 1 A. De par leur référence commune, les entrées de mesure de courant ne doivent être enclenchées que selon les schémas de raccordement du présent mode d'emploi (voir pages 28 à 31). Il est impossible par exemple de réaliser un montage en série de deux entrées de mesure de courant. m Attention ! La fonction de surveillance du courant différentiel de l'UMG 20 CM ne doit être utilisée qu'à des fins de signalisation. L'appareil ne constitue pas un dispositif de protection à part entière. 9 UMG 20 CM Caractéristiques de puissance de l'UMG 20 CM Généralités Mesure et calcul • Mesure dans les réseaux TN et TT • 4 entrées de mesure de tension (300 V CAT III) • 20 entrées de mesure de courant • Interface RS485 (Modbus®-RTU/Slave) • 2 sorties numériques • Surveillance des courants afin de s'assurer que les seuils réglables sont respectés • Génération de messages d'avertissement et de déclenchement en cas de dépassement de seuils • Affichage de l'état de la surveillance des seuils avec 20 voyants • Surveillance du raccordement des transformateurs en cas de mesure de courant incorrecte • Montage sur rail profilé-support 35 mm (4 TE) • convient à une installation en coffret d'installation • Balayage continu des entrées de mesure de courant et de tension • Fréquence de balayage de 20 kHz • Mesure du travail, incertitude de la mesure de classe 1 (IEC/EN 61557-12) • Tensions en étoile et des conducteurs extérieurs du réseau • Courants de service des consommateurs • Fréquence réseau • Valeur et angle de phase des oscillations de base des tensions et courants • Puissance effective, réactive et apparente • Travail effectif • Facteur de puissance • cos(φ) • Facteur de crête des tensions et courants • Facteur de distorsion des tensions et courants • 1er à 63e composant harmonique des tensions et courants • Courants de défaut des consommateurs 10 Enregistrement des valeurs minimales et maximales avec horodatage • Courant apparent • Puissance effective • Somme de la puissance effective et du travail des entrées de courant voulues UMG 20 CM Le système – Alimentation électrique sans pannes Les systèmes TN-S sont obligatoires sur les nouvelles installations. Dans le cas de systèmes TN-C-S plus anciens, il est recommandé de rajouter des systèmes TN-S. Les solutions RCM Janitza permettent de contrôler et de consigner en permanence l'état de fonctionnement des systèmes TN-S. Dans de nombreux secteurs et domaines d'utilisation, cette exigence constitue une fonction clé pour garantir la sécurité et la réussite économique de l'entreprise. Le système RCM utilisé doit être facile à utiliser, doit signaler automatiquement les problèmes rencontrés et doit parallèlement fournir une aide précieuse au technicien de service. Signalisation avant panne mA mA = Courant de conducteur neutre calculé L3 L2 Énergie, courant de service, PQ L1 N Mesure du courant de somme (RCM) - Courant de défaut Mesure du point central de mise à la terre 11 UMG 20 CM Procédure de mesure Logiciel de programmation GridVis L'UMG 20 CM mesure en permanence les valeurs effectives, puissances, etc. La constante de la durée d'établissement des valeurs de mesure est de 0,2 s, les valeurs de mesure étant actualisées toutes les 10 ms. L'UMG 20 CM calcule les valeurs caractéristiques de la forme d'onde à l'aide d'un canal d'analyse. Le canal d'analyse peut être programmé sur un canal de tension ou de courant afin de calculer le facteur de distorsion, le facteur de crête et les composants harmoniques. Le calcul s'effectue par cycle toutes les 100 ms sur la base des valeurs de balayage d'une période de réseau. L'UMG 20 CM peut être programmé et lu avec le logiciel de programmation GridVis compris dans le contenu de la livraison. Pour ce faire, l'appareil doit être raccordé à un PC par le biais d'une interface RS485. Concept d'utilisation L'UMG 20 CM peut être utilisé sur des systèmes triphasés à 4 conducteurs (réseau TN, TT) (50 Hz, 60 Hz) avec un conducteur neutre mis à la terre. Les corps de l'installation électrique sont mis à la terre. L'UMG 20 CM ne peut être programmé et consulté que par le biais de l'interface RS485. L'adresse de l'appareil est réglée directement par le biais d'un palpeur et affiché à l'aide de voyants. 12 Caractéristiques de puissance de GridVis : • Programmation de l'UMG 20 CM • Enregistrement des données dans une base de données • Représentation graphique des valeurs de mesure Système triphasé à 4 conducteurs mis à la terre (230 V L-N) m Attention ! La tension entre les conducteurs et le conducteur neutre ne doit pas dépasser 300 V AC. L'appareil ne convient qu'à des environnements dans lesquels la tension de choc de mesure 4 kV (CAT III) n'est pas dépassée. UMG 20 CM Système triphasé à 3 conducteurs mis à la terre (400 V L-L) L'UMG 20 CM peut être utilisé sur des systèmes triphasés à 3 conducteurs (50 Hz, 60 Hz) avec un point neutre mis à la terre. Les corps de l'installation électrique sont mis à la terre. m Attention ! La tension entre les conducteurs et la mise à la terre ne doit pas dépasser 300 V AC. L'appareil ne convient qu'à des environnements dans lesquels la tension de choc de mesure 4 kV (CAT III) n'est pas dépassée. Système triphasé à 3 conducteurs non mis à la terre (230 V L-L) L'UMG 20 peut être utilisé sur des systèmes triphasés à 3 conducteurs non mis à la terre (réseau IT). m Attention ! La tension entre les conducteurs ne doit pas dépasser 300 V AC (50 Hz, 60 Hz). L'appareil ne convient qu'à des environnements dans lesquels la tension de choc de mesure 4 kV (CAT III) n'est pas dépassée. Dans un réseau IT, le point neutre du générateur de tension n'est pas mis à la terre. Les corps de l'installation électrique sont mis à la terre. Une mise à la terre par une haute impédance est autorisée. Les réseaux IT ne sont autorisés qu'avec leur propre transformateur ou générateur sur des installations spécifiques. C Remarque ! De par ses raccordements de mesure de tension, chaque UMG 20 CM raccordé au réseau constitue à lui seul une haute impédance de 440 kΩ contre la terre. La valeur de déclenchement des appareils de surveillance de l'isolation raccordés au réseau doit être réglée en conséquence sur une valeur faible. Surveillance des courants de défaut L'UMG 20 CM peut être utilisé pour mesurer le courant de défaut sensitif (type A-RCM). Il surveille le circuit de courant secondaire du transformateur de courant de défaut afin de repérer toute interruption et tout court-circuit. Les courants continus purs ne peuvent pas être mesurés. Pour chaque entrée de mesure de courant, il est possible de définir une valeur de déclenchement entre 10 mA et 1 A, ainsi qu'un seuil d'avertissement pour les messages de courant de défaut correspondants. 13 UMG 20 CM Exemples d'application Alimentation L1 L2 L3 N Modbus RTU Ethernet (TCP/IP) Modbus RTU UMG 20CM UMG 20CM UMG 96RM-E UMG 20CM f1 f2 par exemple, ordinateur PE Courants de défaut de type A selon IEC 60755 Fig. RCM global, mesure de l'énergie et de surveillance du courant de service 14 UMG 20 CM Cas d'utilisation standard Ethernet UMG 508 Mesure de l'alimentation principale avec analyse des événements 3 Répartition principale Modbus UMG 96RM-E Mesure de service et RCM de la conduite de répartition secondaire 60 mesures de courant ... 1-20 ... 21-40 Répartition secondaire ... 41-60 UMG 20CM 20 x mesures monophasées 20 x mesures monophasées 20 x mesures monophasées Fig. Cas 1 : Mesure de 60 acheminements de courant monophasés, par exemple, racks de serveurs, habitations ou bureaux Utilité pour le client : Solution extrêmement compacte permettant une surveillance complète sur trois niveaux à l'aide d'une architecture de communication Master-Slave de pointe. 15 UMG 20 CM 1 –10 11 – 20 1 –15 16 – 20 Mesures monophasées Mesures du courant différentiel Mesures triphasées Mesures du courant différentiel Fig. Cas 2 : 1 0 mesures de courant de service monophasées, 1 0 mesures de courant différentiel monophasées Fig. Cas 3 : 5 mesures de courant de service triphasées, 5 mesures de courant différentiel monophasées Utilité pour le client : Combinaison flexible de mesure de courant de service et de mesure RCM au sein d'un seul et même appareil de mesure. Utilité pour le client : Combinaison flexible de mesures monophasées et triphasées au sein d'un seul et même appareil de mesure. 16 UMG 20 CM 1 – 20 Mesures monophasées 1–3 4–6 7 – 12 13 – 20 Mesures monophasées Mesures triphasées Mesures du courant différentiel Mesures PE Fig. Cas 4 : 2 0 mesures de courant de service ou RCM monophasées Fig. Cas 5 : 3 mesures de courant de service monophasées, 1 mesure de courant de service monophasée, 6 mesures de courant différentiel monophasées, 8 mesures PE monophasées Utilité pour le client : Appareil de mesure très compact regroupant 20 entrées de mesure de courant au sein d'un même appareil, combinaison flexible. Utilité pour le client : Combinaison flexible de mesures monophasées et triphasées, ainsi que de mesures de courant de service et RCM au sein d'un seul et même appareil de mesure. 17 UMG 20 CM Description fonctionnelle Fonctions générales Principe de la surveillance de courant différentiel Chaque canal de l'UMG 20 CM permet de mesurer des courants différentiels avec des transformateurs de courant. Cela permet de détecter les courants de défaut qui circulent contre la terre ou vers d'autres acheminements, par exemple : • Courants de défaut des alimentations • Courants de défaut des consommateurs et installations • Courants vagabonds dans les systèmes TN-S (conducteurs PEN et N) • Courants de défaut au niveau des points centraux de mise à la terre PE L1 L2 L3 N Principe de la surveillance de courant de service Selon le type du transformateur de courant, chaque canal de l'UMG 20 CM peut mesurer des courants de service. L1 L2 L3 Vers les utilisateurs Vers les utilisateurs Fig. Représentation simplifiée d'une mesure de courant de service Fig. Représentation simplifiée d'une mesure de courant différentiel 18 UMG 20 CM Surveillance de courant au niveau des points centraux de mise à la terre m Attention ! Pour surveiller le courant au niveau des points centraux de mise à la terre, utilisez des transformateurs de courant de service conçus pour les courants attendus. N PE ZEP HPA N PE ZEP HPA Conducteur neutre Conducteur de protection Point central de mise à la terre Compensation du potentiel principal Surveillance des transformateurs de courant L'UMG 20 CM peut évaluer simultanément jusqu'à 20 transformateurs de courant. Il se livre à une surveillance du raccordement du transformateur pour chaque transformateur raccordé. Dans le cas d'une mesure du courant différentiel, le système détecte également les interruptions et courtscircuits du circuit provenant de l'entrée de mesure de courant et des transformateurs. Dans le cas d'une mesure de courant de service, le système détecte les interruptions du circuit de courant provenant d'une entrée de mesure et d'une résistance ohmique. En cas d'erreur de raccordement, un message d'erreur en fait état par le biais de voyants (voir le paragraphe « Signification des voyants » à la page 36). C Remarque ! Désactivez la surveillance de raccordement des entrées de courant qui ne sont pas utilisées. Fig. R eprésentation simplifiée d'une surveillance de courant au niveau d'un point central de mise à la terre 19 UMG 20 CM Configuration de la surveillance de courant différentiel et de service I Seuil de déclenchement supérieur Hystérésis - Seuil de déclenchement supérieur Seuil d'avertissement supérieur Hystérésis - Seuil d'avertissement supérieur Plage normale Hystérésis - Seuil d'avertissement inférieur Seuil d'avertissement inférieur Hystérésis - Seuil de déclenchement inférieur Seuil de déclenchement inférieur t Message de déclenchement Message d'avertissement t Délai de temporisation Message de déclenchement 20 Délai de temporisation Message d'avertissement Délai de temporisation Message de déclenchement UMG 20 CM Seuils d’avertissement et de déclenchement Les seuils d'avertissement et de déclenchement sont des valeurs configurables qui peuvent être adaptées aux courants à surveiller. Ces seuls sont réglables individuellement pour chaque canal. Lorsque ces seuils sont atteints, des messages d'avertissement ou de déclenchement sont émis. Les voyants des canaux de mesure signalent tout seuil dépassé ou qui ne serait pas atteint (voir le paragraphe « Signification des voyants » à la page 36). Délais de temporisation des messages d'avertissement et de déclenchement En configurant des délais de temporisation pour les messages d'avertissement et de déclenchement, il est possible de masquer les messages faisant état de brefs dépassements de seuil ou de seuils non atteint. Ces messages n'apparaissent qu'une fois le délai de temporisation échu et si le courant continue de se situer au-dessus du seuil supérieur ou au-dessous du seuil inférieur. Les délais de temporisation peuvent être réglés séparément pour chaque canal de mesure. Hystérésis Les seuils d'avertissement et de déclenchement possèdent une hystérésis configurable. Celle-ci peut être définie individuellement pour chaque canal et vaut aussi bien pour le seuil d'avertissement que pour celui de déclenchement. Si le courant différentiel ou de service mesuré dépasse par exemple le seuil de déclenchement supérieur avant de baisser à nouveau, le message de déclenchement est réinitialisé une fois que l'hystérésis est repassée audessous du seuil de déclenchement supérieur et que le délai de temporisation de réinitialisation configuré est échu. Délai de temporisation de la réinitialisation des messages de déclenchement et d'avertissement Lorsqu'il ne reste plus de message, l'UMG 20 CM réinitialise les messages d'avertissement et de déclenchement. Le délai de temporisation de la réinitialisation des messages de déclenchement et d'avertissement est configurable et est nécessaire pour surmonter les variations de courte durée. Il s'applique de la même manière à tous les canaux de mesure d'un UMG 20 CM. Une fois le délai de temporisation de la réinitialisation échu, les messages sont réinitialisés lorsque le courant n'atteint pas/dépasse l'hystérésis du seuil de déclenchement ou d'avertissement supérieur/inférieur. 21 UMG 20 CM Fonction de mesure L'UMG 20 CM mesure les valeurs effectives des tensions en étoile L-N et des tensions des conducteurs extérieurs L-L. Pour chaque canal de courant, il mesure la valeur effective du courant apparent I, la puissance effective P et le travail effectif W. À partir de ces données, il calcule les éléments suivants : • Puissance apparente S=U I • Facteur de puissance Q= • Facteur de puissance K= S2 - P2 P S • Facteur de puissance P1 cos(φ) = S1 de l'oscillation de base Pour tous les courants et tensions, l'UMG 20 CM mesure la valeur et l'angle de phase de l'oscillation de base. La valeur est indiquée en tant que valeur effective. Les angles de tous les canaux de tension font référence à la tension en étoile U1 (L1-N). L'angle de phase d'un canal de courant fait référence au canal de tension qui lui est associé. Un angle de phase est positif si la valeur mesurée est plus rapide que la valeur de référence. Un angle positif au niveau d'un canal de courant indique la présence d'une charge capacitive. 22 Outre l'angle de phase φ d'un canal de courant, l'appareil mesure le cos(φ). Sur la durée de flux du courant, il calcule : • Facteur de crête Ks = Is I • Part d'harmoniques Hn = In I • Facteur de distorsion Kf = avec valeur de pointe du courant Is 100 avec valeur effective des harmoniques In pour n=1...63 63 2 n=2 n I I Ces valeurs caractéristiques sont calculées à l'aide d'un canal d'analyse qui peut être programmé sur chaque canal de courant ou de tension (U1, U2, U3, U2-U1, U3U2, U1-U3). L'UMG 20 CM possède sept canaux de cumul qui permettent d'additionner la puissance effective et le travail effectif du nombre voulu de canaux de courant. UMG 20 CM Surveillance du raccordement des transformateurs Surveillance des seuils L'UMG 20 mesure et surveille la résistance ohmique au niveau de chaque raccordement de transformateur de courant. Il s'agit généralement de la connexion parallèle de la résistance en cuivre de la bobine secondaire et de la résistance ohmique. Si le transformateur ne fournit pas de courant secondaire et que la résistance ne respecte pas une plage théorique, l'UMG 20 CM signale une erreur de raccordement. Si seul le transformateur est raccordé mais qu'aucune résistance ohmique n'est présente (mesure de courant de défaut), la plage théorique va d'env. 3 Ω à 20 Ω. La surveillance réagit ainsi aux éventuels courts-circuits et ruptures de câble. En présence d'une résistance ohmique, la surveillance réagit uniquement à la rupture d'un câble. L'UMG 20 CM réalise une surveillance des seuils pour tous les courants apparents. Cette surveillance peut être configurée à l'aide des paramètres suivants : • Seuil de déclenchement d'une surintensité de courant • Seuil d'avertissement d'une surintensité de courant • Seuil d'avertissement d'un courant trop faible • Seuil de déclenchement d'un courant trop faible • Hystérésis des seuils d’avertissement et de déclenchement • Délai de temporisation des messages d'avertissement et de déclenchement • Délai de temporisation de la réinitialisation des messages de déclenchement et d'avertissement Si un courant dépasse le seuil de déclenchement de surintensité de courant pour la durée de la temporisation de déclenchement, l'appareil émet un message de déclenchement de surintensité de courant. Si le courant retrouve un niveau acceptable pendant la temporisation de réinitialisation (seuil de déclenchement de surintensité de courant - hystérésis), l'appareil réinitialise le message. Si un courant n'atteint pas le seuil de déclenchement de courant trop faible pour la durée de la temporisation de déclenchement, l'appareil émet un message de déclenchement de courant trop faible. Si le courant 23 UMG 20 CM retrouve un niveau acceptable pendant la temporisation de réinitialisation (seuil de déclenchement de courant trop faible + hystérésis), l'UMG 20 CM réinitialise le message. Les messages d'avertissement relatives à une surintensité de courant et à un courant insuffisant sont générés de la même manière sur la base des seuils d'avertissement correspondants définis. Les canaux de cumul fournissent également ces quatre messages de seuil. Si par exemple le message de déclenchement de surintensité de courant de l'un des canaux de courant cumulés est défini, l'UMG 20 CM émet un message de déclenchement de surintensité de courant pour le canal de cumul. Enregistrement des valeurs extrêmes L'UMG 20 CM enregistre pour chaque canal de courant les valeurs minimales et maximales rencontrées au niveau des éléments suivants : • Courant apparent • Puissance effective avec horodatage. Les valeurs extrêmes enregistrées sont réinitialisées pour chaque canal par des commandes transmises par exemple via Modbus®. L'horloge sauvegardée par pile de l'UMG 20 CM peut être réglée via Modbus®. 24 Montage Lieu d'installation L'UMG 20 CM peut être monté au sein d'armoires de commande ou de petits coffrets d'installation conformes à la norme DIN 43880. Il est possible de choisir librement la position de montage. Fixation Le montage s'effectue sur un rail profilé-support 35 mm conforme à la norme DIN EN 60715. L'appareil est fixé à l'arrière par le biais d'une attache adaptée. Installation Tension d'alimentation Une tension d'alimentation est nécessaire pour faire fonctionner l'UMG 20 CM. Le type et la hauteur de la tension d'alimentation sont indiqués sur la plaque signalétique. UMG 20 CM C Remarque ! Avant de poser la tension d'alimentation, assurez-vous que la tension et la fréquence correspondent aux indications sur la plaque signalétique ! Les câbles de raccordement pour la tension d'alimentation doivent être protégés par un fusible UL (6 A type C). m Attention ! • Un sectionneur ou un disjoncteur doit être prévu pour la tension d'alimentation lors d'installations intérieures. • Le sectionneur doit être installé à proximité de l'appareil, dans un endroit facilement accessible pour l'utilisateur. • Le commutateur doit être indiqué comme dispositif de séparation pour cet appareil. • Les tensions supérieures à la plage autorisée sont susceptibles de détruire l'appareil. m c Attention ! Les appareils qui peuvent être alimentés avec une tension continue sont protégés contre l'inversion de polarité. Avertissement ! Le contact avec les entrées pour la tension d'alimentation est dangereux ! Entrées de mesure de tension L'UMG 20 CM possède trois entrées de mesure de tension (V1, V2, V3). Surtension : Les entrées de mesure de tension sont conçues pour la mesure dans les réseaux sur lesquels des surtensions de la catégorie de surtension III (300 V CAT III - Tension de choc de mesure 4 kV) peuvent survenir. Fréquence : L'appareil a besoin de la fréquence réseau pour la mesure et le calcul des valeurs de mesure. Il convient à la mesure dans la plage de fréquence de 45 à 65 Hz. 25 UMG 20 CM • Utilisez un disjoncteur de sécurité autorisé par UL/ IEC 10 A (type C) en tant que dispositif de protection contre la surtension et sectionneur. • Le dispositif de protection contre la surtension doit avoir une valeur nominale mesurée pour le courant de court-circuit au point de raccordement. • Les tensions et les courants de mesure doivent provenir du même réseau. Fusible L1 m Attention ! L'UMG 20 CM n'est pas adapté à la mesure de tensions continues. L2 L3 N Fig. Exemple de raccordement pour la mesure de tension Les éléments suivants doivent être observés lors du raccordement de la mesure de tension : • Un dispositif de séparation est installé pour la mise hors tension et hors service de l'UMG 20 CM. • Le dispositif de séparation doit être placé à proximité de l'UMG 20 CM dans un endroit identifié et facile d'accès pour l'utilisateur. 26 c Avertissement ! • Le contact avec les entrées de mesure de tension est dangereux. • Les entrées de mesure de courant ne peuvent être touchées que si la borne de masse de l'interface RS485 est raccordée. Sinon, il existe un risque de choc électrique. (Tension de contact jusqu'à env. 175 V et courant inférieur à 0,5 mA) UMG 20 CM Mesure de la tension et du courant Les schémas suivants représentent la disposition des entrées de mesure de l'UMG 20 CM (sans résistance ohmique des transformateurs de courant). Les systèmes mis à la terre représentés ne doivent pas dépasser 230 V de tension nominale L-N. Les systèmes représentés sans conducteur neutre peuvent être des réseaux IT à condition de ne pas dépasser une tension nominale de 230 V L-L. Un réseau IT est raccordé à la terre par une haute impédance par le biais des entrées de mesure de tension de l'appareil. Si le réseau IT comporte un appareil de surveillance de l'isolation, sa valeur de déclenchement doit être réglée en conséquence sur une valeur faible. La résistance intérieure des entrées de mesure de tension de l'UMG 20 CM est considérée par l'appareil de surveillance de l'isolation comme un problème d'isolation. Chaque UMG 20 CM triphasé raccordé ajoute au réseau IT une résistance de 440 kΩ contre la terre. Dans le cas d'un raccordement monophasé, la valeur est de 660 kΩ. Avec le couplage Aron, la polarité d'un transformateur de courant doit être inversée. Le changement de polarité peut être effectué par le biais des câbles de raccordement du transformateur de courant. Dans le cas de transformateur de courant avec câbles de raccordement préfabriqués, le conducteur peut aussi être dirigé en sens inverse par le biais du transformateur de courant. La mesure de tension dans l'UMG 20 CM est conçue pour la catégorie de surtension 300 V CAT III (tension de choc de mesure 4 kV). L'UMG 20 CM est conçu pour le raccordement de transformateurs de courant avec courants secondaires de 100 mA avec résistances ohmiques. Seuls les courants alternatifs peuvent être mesurés, et non les courants continus. En cas d'erreur, les entrées de mesure de courant peuvent être chargées avec un courant continu de 1 A. m Attention ! • Les tensions et les courants de mesure doivent provenir du même réseau. • Les canaux utilisés des barres de transformateur de courant CT-20 doivent être commutés sur une mesure de courant de service (OC). 27 UMG 20 CM Raccordement dans des systèmes triphasés à 4 conducteurs UMG 20 CM V3 V2 V1 N V3 V2 V1 N UMG 20 CM L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N P1 - k S1 S2 P2 - l P1 - k UMG 20 CM S1 S2 U1 Fig. Variante de raccordement 1 (réseau TN) 28 UMG 20 CM S1 S2 S1 S2 S1 S2 P2 - l S1 S2 Fig. Variante de raccordement 2 (réseau TN) UMG 20 CM UMG 20 CM V3 V2 V1 N V3 V2 V1 N UMG 20 CM L1 L2 L3 N L1 L2 L3 N U13 P1 - k P1 - k S1 S2 P2 - l UMG 20 CM S1 S2 U21 S1 S2 P2 - l Ou remplacer côté primaire UMG 20 CM S1 S2 U21 U32 S1 S2 Fig. Variante de raccordement 3 (réseau TN) Fig. Variante de raccordement 4 (réseau TN) 29 UMG 20 CM Raccordement dans des systèmes triphasés à 3 conducteurs UMG 20 CM V3 V2 V1 N V3 V2 V1 N UMG 20 CM L1 L2 L3 L1 L2 L3 PE PE U13 P1 - k P1 - k S1 S2 P2 - l UMG 20 CM S1 S2 U21 S1 S2 P2 - l Ou remplacer côté primaire UMG 20 CM S1 S2 U21 U32 S1 S2 Fig. Variante de raccordement 1 (réseau IT) 30 Fig. Variante de raccordement 2 (réseau IT) UMG 20 CM Raccordement dans des systèmes monophasés UMG 20 CM V3 V2 V1 N V3 V2 V1 N UMG 20 CM L1 L2 L N P1 - k S1 S2 P2 - l P1 - k UMG 20 CM S1 S2 U1 Fig. Variante de raccordement 1 (réseau TN) S1 S2 P2 - l UMG 20 CM S1 S2 U21 Fig. Variante de raccordement 2 (réseau IT) 31 UMG 20 CM Mesure du courant de défaut Structure de bus m Tous les appareils sont raccordés à une structure de bus (ligne). Un segment peut regrouper jusqu'à 32 participants. Si le volume de données du participant bus est trop important, le nombre de participants doit être réduit (recommandation : En cas d'utilisation de plusieurs canaux de mesure UMG 20 CM, le bus ne doit pas compter plus de 10 appareils du type UMG 20 CM. En cas d'utilisation de l'application 20CM-Webmonitor, le nombre est limité à 5 appareils pour des raisons de gestion des applications ! Au début et à la fin d'un segment, le câble est terminé par des résistances. En présence de plus de 32 participants, des répéteurs (amplificateurs) doivent être utilisés afin de raccorder les différents segments. c Attention ! Les canaux utilisés des barres de transformateur de courant CT-20 doivent être commutés sur une mesure de courant de défaut (RCM). Les autres transformateurs de courant de défaut doivent être raccordés directement à l'UMG 20 CM sans résistance ohmique. Avertissement ! Les entrées de mesure de courant ne peuvent être touchées que si la borne de masse de l'interface RS485 est raccordée. Sinon, il existe un risque de choc électrique. (Tension de contact jusqu'à env. 175 V et courant inférieur à 0,5 mA) Interface RS485 L'UMG 20 CM dispose d'une interface RS485 et fonctionne avec le protocole Modbus®-RTU. L'adresse d'appareil 1 et le débit en bauds de 19 200 bauds sont réglés en usine. 32 Résistances de terminaison Au début et à la fin d'un segment, le câble est terminé par des résistances (120 Ω ¼ W). L'UMG 20 CM présente une résistance de terminaison. Il peut être raccordé pour la résistance de terminaison du bus en relevant le commutateur. Blindage Pour les raccordements réalisés via l'interface RS485, il convient de prévoir un câble torsadé et blindé. Pour assurer un blindage suffisant, celui-ci doit être raccordé à une extrémité du câble sur une grande surface avec les pièces du boîtier ou de l'armoire mis à la terre. UMG 20 CM Raccordement Type de câble Les brins torsadés du câble doivent être raccordés aux bornes B et A. Pour compenser pour les différences de potentiel de plusieurs UMG 20 CM, les bornes de masse de tous les appareils doivent être raccordées ensemble au niveau du bus. La deuxième paire de brins du câble de bus sert à la compensation du potentiel. Les deux brins doivent être raccordés à chaque borne de masse. Le câble de masse se composant des deux brins doivent être raccordé avec du PE au niveau d'une extrémité du câble de bus. Unitronic Li2YCY(TP) 2x2x0,22 (câble Lapp) c Avertissement ! Le raccordement d'alimentation et les entrées de mesure de tension de l'UMG 20 CM peuvent être raccordés après le raccordement de la borne de masse et la mise à la terre du câble de masse. Sinon, il existe un risque de choc électrique. (Tension de contact jusqu'à env. 175 V et courant inférieur à 0,5 mA) Longueur des câbles 1 200 m pour un débit en bauds de 38,4 kBauds. Sorties numériques L'UMG 20 CM présente deux sorties de commutation par transistor. Ces sorties sont séparées de manière galvanique de l'électronique d'exploitation par l'optocoupleur. • Les sorties numériques peuvent coupler les charges de courant continu ou alternatif. • Les sorties numériques peuvent commuter des charges indépendamment de la polarité de la tension d'alimentation. • Les sorties numériques ne résistent pas aux courtcircuits. • Les conduites de plus de 30 m de long doivent être posées avec blindage. m Attention ! Les sorties numériques ne résistent pas aux court-circuits. 33 UMG 20 CM Mise en service Interface RS485 Appliquer la tension de mesure Pour garantir un fonctionnement sûr de l'UMG 20 CM sur le bus RS485, les conditions préalables suivantes doivent être remplies : • Des résistances de terminaison de bus sont disponibles aux deux extrémités du segment de bus. • Les bornes de masse de tous les raccords RS485 de plusieurs UMG 20 CM doivent être raccordées au câble de masse du câble. • Le câble de masse doit être mis à la terre. • La deuxième paire de brins du câble de bus sert de câble de masse. Les deux brins de la paire sont utilisés en connexion parallèle. Après application des tensions de mesure (230 V L-N et 400 V L-L), les voyants du champ Voltage s'allument en vert. L'affichage précis des voyants dépend de la disposition des entrées de mesure de tension ou du système mesuré : • Système triphasé à 4 conducteurs mis à la terre avec 230 V L-N : Les voyants V1, V2 et V3 s'allument en vert. • Système triphasé à 3 conducteurs mis à la terre avec 400 V L-L : Les voyants V1, V2 et V3 s'allument en vert. • Système monophasé mis à la terre avec 230 V L-N : Le voyant V1 s'allume en vert en effectuant des pauses. Les voyants V2 et V3 restent en rouge. Dans le cas de systèmes non mis à la terre, il peut être nécessaire de faire passer les seuils de la surveillance de tension de 400 V L-L à 230 V L-L. En cas de seuils incorrects, les voyants V1, V2 et V3 restent en rouge. 34 UMG 20 CM Appliquer la tension d'alimentation Si les seuils sont configurés correctement, on obtient les affichages suivants : • Système triphasé à 3 conducteurs non mis à la terre avec 230 V L-L : Les voyants V1, V2 et V3 s'allument en vert. • Système monophasé non mis à la terre avec 230 V L-L : Les voyants V1 et V2 s'allument en vert en effectuant des pauses. Le voyant V3 reste en rouge. c Avertissement ! Si le voyant N s'allume en jaune suite à l'application des tensions de mesure, la borne de masse du raccord RS485 ne présente aucun raccordement au PE. Risque de choc électrique en cas de contact avec : • Raccordements du transformateur de courant • Raccordement RS485 Pour résoudre le problème, procédez comme lors de l'installation de l'interface RS485 (voir le paragraphe « Configuration » à la page 40). • La hauteur de la tension d'alimentation de l'UMG 20 CM doit correspondre aux indications de la plaque signalétique. • Une fois la tension d'alimentation appliquée, le voyant Status (État) clignote en vert pendant quelques secondes. Dès que l'appareil est prêt à l'emploi, le voyant Status (État) reste allumé en vert sans clignoter. En l'absence de tension de mesure au niveau de l'appareil, les voyants du champ Voltage s'allument en rouge en effectuant des pauses. c Avertissement ! Si le voyant N s'allume en jaune suite à l'application des tensions de mesure, la borne de masse du raccord RS485 ne présente aucun raccordement au PE. Risque de choc électrique en cas de contact avec : • Raccordements du transformateur de courant • Raccordement RS485 Pour résoudre le problème, procédez comme lors de l'installation de l'interface RS485 (voir le paragraphe « Configuration » à la page 40). 35 UMG 20 CM Éléments d'affichage et de commande Signification générale des couleurs et signaux des voyants Couleur Signification Vert Fonctionnement normal : aucune anomalie au niveau de l'installation ou de l'appareil Jaune Message d'avertissement : surveillance nécessaire ; l'installation et l'appareil continuent d'être prêts à l'emploi Rouge Message de déclenchement : risque de dysfonctionnement de l'installation ou de l'appareil Signification des voyants Voyant Couleur Signal Signification État Vert Allumé Appareil prêt à l'emploi Clignotant à 1 Hz Processus de démarrage de l'appareil en cours : aucune valeur de mesure encore disponible Rouge Allumé Dysfonctionnement de l'appareil Éteint L'appareil ne présente aucune tension d'alimentation ou est défectueux COM Vert Allumé Réponse satisfaisante à l'interrogation Modbus® brièvement Si les interrogations se succèdent sans interruption, le bref allumage fait place à un allumage continu. Rouge Allumé Interrogation Modbus® non valide (CRC, fonction inconnue) brièvement Si les interrogations se succèdent sans interruption, le bref allumage fait place à un allumage continu. 36 UMG 20 CM Voyant Couleur Signal Signification COM Rouge Allumé Violation du protocole Modbus® : Interrogation reçue contenant trop d'octets OU Deux interrogations reçues l'une après l'autre sans réponse Éteint - Aucune activité Modbus® Éteint - Service normal Jaune Allumé Saisie de l'adresse d'appareil active Vert Allumé brièvement Confirmation de la saisie par un code de touches Rouge Clignotant à 1 Hz Dysfonctionnement de l'amplificateur de mesure Clignotant à 4 Hz Plage de mesure dépassée Allumé Tension en étoile trop élevée Allumé en effectuant des pauses Tension en étoile trop faible Allumé en effectuant des pauses Tension en étoile ok, tension des conducteurs extérieurs trop faible Exemple : V1 et V2 allumés en vert en effectuant des pauses, tension U2-U1 absente. Allumé Tension en étoile et tension des conducteurs extérieurs ok Éteint - Service normal Jaune Allumé Raccord de masse de l'interface RS485 non connecté Service Voltage V1..V3 Vert Voltage N 37 UMG 20 CM Voyant Couleur Signal Signification Current 1...20 Rouge Clignotant à 1 Hz Erreur de raccordement du transformateur ou dysfonctionnement de l'amplificateur de mesure Clignotant à 4 Hz Plage de mesure dépassée Allumé Message de déclenchement de surintensité de courant Allumé en effectuant des pauses Message de déclenchement de courant trop faible Allumé Message d'avertissement de surintensité de courant Allumé en effectuant des pauses Message d'avertissement de courant trop faible Allumé Adresse sélectionnée actuellement lors de la saisie de l'adresse de l'appareil Allumé en effectuant des pauses * Le courant se situe dans la plage théorique Seuil d'avertissement de courant trop faible < Courant < Seuil d'avertissement de surintensité de courant Le délai d'allumage correspond en gros à la hauteur du flux de courant. - Courant < 1/9 Seuil d'avertissement d'une surintensité de courant ET Seuil d'avertissement de courant trop faible = 0 (= aucun seuil inférieur défini) Jaune Vert Éteint * La durée d'allumage augmente avec l'intensité du courant 38 UMG 20 CM Fonctions de la touche Service La touche Service permet de déclencher directement certaines fonctions de l'UMG 20 CM. L'activation de la touche s'effectue par codes de touche, comme en morse. Vous en trouverez une définition dans le tableau ci-contre : . Bref actionnement (< 0,3 s) – Actionnement long (> 0,3 s) C Code de touches Fonction – – Régler l'adresse d'un appareil . . . Redémarrer l'appareil – – – . . Charger les paramètres d'usine de l'appareil (dans la mémoire volatile) . . – . . Enregistre les paramètres actuels dans la mémoire non volatile Remarque ! Lors de la saisie d'un code de touches, il convient de ne pas laisser s'écouler plus de 1 s entre deux actionnements de touche. La saisie d'un code de touches est confirmée lorsque le voyant Service s'allume une fois brièvement en vert. 39 UMG 20 CM Configuration Interface RS485 Les paramètres d'usine de l'interface RS485 et du protocole Modbus®-RTU sont les suivants : • 19 200 Bauds • Adresse d'appareil 1 Saisie de l'adresse de l'appareil sur l'UMG 20 CM Variante 1 : 1. Appuyer sur la touche Service en respectant la séquence d'actionnements suivante – – (deux longs). Le voyant Service s'allume en jaune. Le voyant Current correspondant s'allume en vert pour l'adresse d'appareil actuelle. 2. Choisir une nouvelle adresse d'appareil. Pour ce faire, appuyer brièvement sur la touche Service. À chaque actionnement de touche, les voyants Current sont sélectionnés étape par étape en fonction de leurs adresses 1 à 20. 3. Enregistrer une nouvelle adresse d'appareil. Pour ce faire, maintenir la touche Service enfoncée pendant min. 2 s. Le voyant Service s'éteint. Remarque : si la touche Service n'est pas activée dans les 10 s, la nouvelle adresse d'appareil n'est pas enregistrée. Le voyant Service s'éteint. 40 Variante 2 : Si seuls des appareils du type UMG 20 CM sont raccordés au segment de bus en tant que Slaves Modbus® et si l'adresse d'appareil 1 n'est pas encore attribuée, il est également possible de procéder comme suit : 1. Déconnecter tous les appareils UMG 20 CM de la tension d'alimentation. Les appareils ne font ainsi plus office de participants du bus. 2. Activer la tension d'alimentation d'un UMG 20 CM. 3. Ajouter au logiciel de programmation GridVis un appareil sur la base des paramètres d'usine. 4. Régler l'appareil sur l'adresse d'appareil souhaitée et au besoin régler un débit en bauds. 5. Répéter les étapes 2 à 4 pour tous les autres appareils du type UMG 20 CM. UMG 20 CM Caractéristiques techniques Caractéristiques techniques de l'UMG 20 CM Généralités Numéro d’article Type de mesure Tension de service Mesure en quadrants Réseaux TN, TT, IT Mesure sur des réseaux monophasés/polyphasés 14.01.625 Mesure permanente de la valeur effective en temps réel jusqu'au 63e harmonique 90 ... 276 V AC et DC 4 TN, TT, IT 1 ph, 2 ph, 3 ph et jusqu'à 20 fois 1 ph Entrée de tension de mesure Catégorie de surtension Plage de mesure, tension L-N, AC (sans transformateur) Plage de mesure, tension L-L, AC (sans transformateur) Résolution Impédance Plage de mesure de la fréquence Fréquence de balayage 300 V CAT III 10 … 300 Vrms 10 … 480 Vrms 0,1 V 1,3 MΩ/phase 45 ... 65 Hz 20 kHz/phase 41 UMG 20 CM Entrée de courant de mesure Plage d'évaluation du courant de service Plage d'évaluation du courant différentiel Résolution Fréquence limite Écart relatif 0 … 63 A (600 A) * 10 … 1 000 mA 1 mA 3,2 kHz +/- 1 % *Attention : Disponible à partir du Firmware 8.0 Fonction de surveillance Fonction de déclenchement Temporisation de réinitialisation Résolution de la temporisation Entrées et sorties numériques Nombre des sorties numériques Tension de commutation Courant maximal Résistance d'activation Longueur de câble maximale 42 0…650 s 0…650 s 10 ms 2 max. 60 V DC, 30 V AC 350 mA 2Ω jusqu'à 30 m sans blindage ; supérieur à 30 m avec blindage UMG 20 CM Propriétés mécaniques Poids Dimensions de l'appareil en mm (H x l x P) Indice de protection selon EN 60529 Montage conforme à la norme IEC EN 60999-1 / DIN EN 50022 270 g 90 x 105 x env. 73 IP20 Rail de profilé-support DIN 35 mm Conditions environnementales Plage de température Humidité relative Altitude Niveau d'encrassement Position de montage Fonctionnement : K55 (-10 °C ... +55 °C) Fonctionnement : 5 ... 95 % (à 25 °C) 0 ... 2 000 m au-dessus de la mer 2 au choix Directive relative à la compatibilité électromagnétique Compatibilité électromagnétique du matériel d'exploitation Directive 2004/108/CE Matériel électrique destiné à être utilisé dans certaines Directive 2006/95/CE limites de tension Sécurité des appareils Règles de sécurité pour appareils électriques de mesurage, de régulation et de laboratoire. Partie 1 : exigences générales IEC/EN 61010-1 Partie 2-030 : exigences particulières pour les circuits IEC/EN 61010-2-030 et tests de mesure 43 UMG 20 CM Immunité Classe A : environnement industriel Décharges électrostatiques Creux de tension IEC/EN 61326-1 IEC/EN 61000-4-2 IEC/EN 61000-4-11 Interférences Classe B : environnement résidentiel IEC/EN 61326-1 Intensité de champ radioélectrique perturbateur 30 ... 1 000 MHz IEC/CISPR11/EN 55011 Tension perturbatrice 0,15 ... 30 MHz IEC/CISPR11/EN 55011 Sécurité Europe Marquage CE Caractéristiques spécifiques des fonctions Fonction Symbole Classe de précision/ écart de mesure relatif Plage de mesure Puissance effective totale P 1 (EN61557-12) -655 kW .. +655 kW 1) Puissance effective du conducteur extérieur p Pp 1 (EN61557-12) -32,7 .. +32,7 kW 1) Puissance réactive totale - - Puissance réactive du conducteur extérieur p Qp 1 (EN61557-12) 0 .. 32,7 kvar 1) Puissance apparente totale - - 44 QA, QV SA, SV UMG 20 CM Fonction Symbole Classe de précision/ écart de mesure relatif Plage de mesure Puissance apparente du conducteur extérieur p Sp 1 (EN61557-12) 0 .. 32,7 kVA 1) Énergie active totale Ea 1 (EN61557-12) -42,9 .. +42,9 GWh 1) Énergie active du conducteur extérieur p Ep 1 (EN61557-12) -2,29 .. +2,29 GWh 1) 2) Énergie réactive totale ErA, ErV - - Énergie apparente totale EapA, EapV - - Fréquence f 0,05 (EN61557-12) 45 .. 65 Hz Courant de phase I 1 (EN61557-12) 0 .. 63 Arms 1) Courant mesuré du conducteur neutre IN 1 (EN61557-12) 0 .. 63 Arms 1) Courant différentiel IDiff +-2 % 2 .. 1000 mArms Tension UL-N (Vp) 1 (EN61557-12) 10 .. 300 Vrms Tension UL-L (Upg) 1 (EN61557-12) 10 .. 520 Vrms Facteur de puissance total PFA, PFV - - Facteur de puissance du conducteur extérieur p PFp 1 (EN61557-12) -1 .. +1 Papillotement bref, papillotement prolongé Pst, Plt - - Creux de tension Udip - - Augmentations de tension Uswl - - Surtension transitoire Utr - 45 UMG 20 CM Fonction Symbole Classe de précision/ écart de mesure relatif Plage de mesure Interruption de tension Uint - - Asymétrie de tension Unba - - Asymétrie de tension Unb - - Composants harmoniques de tension Uh/U +-2 % 0 .. 100 % à 1,8 kHz 3) TDH de la tension THDu - - TDH de la tension THD-Ru +-2 % 0 .. 100 % Composants harmoniques du courant Ih/I +-2 % 0 .. 100 % à 1,8 kHz 3) TDH du courant THDi - - TDH du courant THD-Ri +-2 % 0 .. 100 % Tension du signal de réseau Msv - - 1) Les indications s'appliquent en cas d'utilisation d'une combinaison transformateur de courant/charge avec une plage de mesure de 63 A. 2) Lorsque les valeurs maximales sont atteintes, l'affichage passe à la fin opposé de la plage de mesure. 3) Au-delà de la fréquence indiquée, le calcul doit s'effectuer avec de plus gros écarts de mesure. Avec une fréquence 3,2 kHz, des valeurs +-20 % peuvent survenir. 46 UMG 20 CM Caractéristiques techniques des transformateurs de courant utilisables Transformateur de courant différentiel partageable de type A Type KBU 23D KBU 58D KBU 812D Rapport de transmission 600/1 600/1 600/1 Courant différentiel primaire max. [mA] * 1000 1800 1800 Dimension [mm] A 93 125 155 B 106 152 198 C / C1 34/58 34/58 34/58 Réf. n° D 20 50 80 E 30 80 120 15.03.400 15.03.401 15.03.402 * En cas d'utilisation des entrées analogiques de l'UMG 20 CM 47 UMG 20 CM Courant différentiel [mA] Rapport de transmission Diamètre max. du conducteur primaire [mm] Classe Dimension [mm] (H x l x P) Poids (kg) Réf. n° CT-20 Courant de service max. [A] Type Transformateur de courant CT-20 classe 1 63 (avec charge) 10 … 1000 700/1 7,5 1 env. 46 x 27 x 23 0,05 15.03.082 Accessoires Fixation par encliquetage pour rail support EN 50022-35, convient au env. 14 x 41 x 27 type CT‑20 Câble de raccordement préfabriqué 1,5 m avec charge pour mesure du courant de service 48 env. 0,1 09.09.010 15.03.085 UMG 20 CM SC-CT-20 Mesure du cou63 3 000/1 10 1 env. 41 x 32 x 32 0,04 rant de service* SC-CT-21 Mesure du cou10 … 1 000 700/1 8 1 env. 35 x 35 x 16 0,05 rant différentiel Accessoires individuels (la charge fait partie de la livraison du modèle SC-CT-20) Charge (3,9 Ω) pour transformateur de courant de service SC-CT-20 avec 1,5 m de câble de raccordement et broche à ressort Réf. n° Poids (kg) Dimension [mm] (H x l x P) Précision [%] Diamètre max. du conducteur primaire [mm] Rapport de transmission Courant différentiel [mA] Courant de service max. [A] Mode de fonctionnement Type Transformateur convertible SC-CT-20 et SC-CT-21 15.03.092 15.03.084 15.03.086 * Câble de raccordement préfabriqué inclus ; 1,5 m avec charge pour mesure du courant de service 49 UMG 20 CM Barre de transformateur de courant pour rail support 6 logements CT-6-20 (transformateur de courant de service et différentiel de type A) P1 Alimentation Consommateur Courant différentiel [mA] Nombre Canaux de mesure ** Rapport de transmission Précision [%] Diamètre intérieur du transformateur [mm] *** Dimension [mm] (H x l x P) Poids (kg) Réf. n° Courants différentiels ou de service Courant de service avec charge [A] CT-6-20 Mode de fonctionnement * Type P2 0...63 10...1 000 6 700/1 1 11 56 x 174 x 45 0,3 14.01.630 Accessoires Câble de raccordement préfabriqué 1,5 m torsadé, blindé avec connecteur * Préconfigurable au choix par commutateur Dip ** Transformateur de mesure intégré *** Pour câble de max. 4 x 6 mm² 50 08.02.440 UMG 20 CM SC-CT-20-100 Mesure du courant de service * 100 3 000/1 16 1 55 x 29,5 x 31 SC-CT-20-200 Mesure du courant de service * 200 3 000/1 24 1 74,5 x 45 x 34 SC-CT-20-300 Mesure du courant de service * 300 3 000/1 24 1 74,5 x 45 x 34 SC-CT-20-400 Mesure du courant de service * 400 4 000/1 36 0,5 91 x 57 x 40 SC-CT-20-500 Mesure du courant de service * 500 5 000/1 36 0,5 91 x 57 x 40 SC-CT-20-600 Mesure du courant de service * 600 6 000/1 36 0,5 91 x 57 x 40 Accessoires individuels (les charges font partie de la livraison des transformateurs) Charge (2,2 Ω) pour transformateur de courant de service SC-CT-20-100 avec 1,5 m de câble de raccordement et broche à ressort Charge (1,1 Ω) pour transformateur de courant de service SC-CT-20-200 avec 1,5 m de câble de raccordement et broche à ressort Charge (0,8 Ω) pour transformateur de courant de service SC-CT-20-300/400/500/600 avec 1,5 m de câble de raccordement et broche à ressort Réf. n° Dimension [mm] (H x l x P) Précision [%] Diamètre max. du conducteur primaire [mm] Rapport de transmission Courant de service max. [A] Mode de fonctionnement Type Transformateur de courant de service partageable jusqu'à 600 A 15.03.093 15.03.094 15.03.095 15.03.097 15.03.099 15.03.101 15.03.087 15.03.088 15.03.085 * Câble de raccordement préfabriqué inclus ; 1,5 m avec charge et broche à ressort pour mesure du courant de service 51 UMG 20 CM Déclaration de conformité L'UMG 20 CM remplit les exigences des directives et normes suivantes : Sécurité de l'appareil selon : • Directive basse tension 2006/95/CE • EN 61010-1:2011 Règles de sécurité pour appareils électriques de mesurage, de régulation et de laboratoire. • EN 61010-2-30:2011 Dispositions spéciales pour circuits de test et de mesure Compatibilité électromagnétique selon : • Directive CEM 2004/108/CE • EN 61000-6-2:2005 Normes génériques: Immunité pour les environnements industriels • EN 61326-1:2006 Exigences pour appareils électriques de mesurage, de régulation et de laboratoire. • EN 55011:2009:2010 Perturbations électriques des appareils industriels, scientifiques et médicaux • EN 55022:2010 Perturbations électriques des appareils de traitement de l'information • EN 55024:2010 Immunité des appareils de traitement de l'information • EN 50121-4:2006 Exigences pour les appareils de signalisation et de télécommunication 52 UMG 20 CM Les perturbations électriques de l'appareil satisfont aux exigences de la classe de seuil B pour une utilisation en environnement résidentiel. L'immunité satisfait aux exigences pour une utilisation en environnement industriel. Interférences Conditions de contrôle Tensions parasites conduites par les lignes Courant parasite conduit par les lignes Intensité du champ radioélectrique perturbateur 150 kHz – 30 MHz 150 kHz – 30 MHz 30 MHz – 2 GHz Immunité Conditions de contrôle Décharge électrostatique Décharge dans l'air 8 kV Décharge de contact 4 kV 80 MHz – 2,7 GHz, 10 V/m 0,8 – 1 GHz, 20 V/m 2 kV 1 kV, conducteur/conducteur, 1,2/50 µs 2 kV, conducteur/terre, 1,2/50 µs 150 kHz – 80 MHz, 10 V 50/60 Hz, 30 A/m Baisse à 0 V : 20 ms Baisse à 40 V : 200 ms Champ HF électromagnétique Transitoires rapides Tensions de choc Grandeurs perturbatrices conduites par les lignes Champs magnétiques avec fréquences énergétiques Creux de tension 53 UMG 20 CM Notice d'utilisation courte c Avertissement ! La séquence de raccordement doit impérativement être respectée ! Sur l'UMG 20 CM, entreprendre tout d'abord le raccordement de l'interface RS485. Sinon, il existe un risque de choc électrique au niveau des bornes B et A de l'interface RS485. (Tension de contact jusqu'à env. 175 V et courant inférieur à 0,5 mA) Séquence de raccordement : 1. Raccorder l'interface RS485. 2. Raccorder le transformateur de mesure du courant. 3. Raccorder le conducteur de mesure de la tension. 4. Raccorder l'alimentation en tension. 5. Configurer l'appareil. 1. Raccordement de l'interface RS485. L'adresse d'appareil 1 et le débit en bauds de 19 200 bauds sont réglés en usine. 1 7 2 6 5 4 3 Fig. Raccordement de l'interface RS485 1 Connecteur de résistance de terminaison de bus 2 Raccordement du conducteur de protection 3 Conducteur de protection PE 54 4 Conducteur B 5 Conducteur A 6 Raccordement du conducteur B 7 Raccordement du conducteur A UMG 20 CM Raccordement à l'appareil Raccordement RS485 armoire de commande/armoire de commande Connecteur le raccord (2) au conducteur de protection PE (3). Si l'appareil est le premier ou le dernier appareil d'une ligne Modbus®, la résistance de terminaison doit être raccordée en relevant le commutateur pour la résistance de terminaison de bus (1). C Remarque ! Le blindage ne doit être appliqué que d'un côté ! Les raccords Modbus® B et A doivent être séparés de manière galvanique. B A Isolation galvanique, par exemple : Janitza K-1075 Raccorder le transformateur aux bornes de connexion S1 et S2 de l'entrée de courant (I1 à I20). 3. Mesure de la tension VN, V1 – V3 Les appareils avec séparation galvanique ne doivent pas être connectés au raccord de masse ! Raccorder le conducteur neutre (N) à la borne VN. Raccorder L1 à la borne V1. Raccorder L2 à la borne V2. Raccorder L3 à la borne V3. z.B. UMG 604 UMG 20 CM B B B A A A (sans isolation galvanique) (sans isolation galvanique) A 2. Entrées de mesure de courant I1-I20 Raccordement RS485 dans une armoire de commande UMG 20 CM B 4. Alimentation en tension N/- et L/+ (avec isolation galvanique) Raccorder le conducteur neutre (N) à la borne N/Raccorder L1 (ou L2 ou L3) à L/+. 55 UMG 20 CM 5. Configuration de l'appareil L'appareil peut être configuré via la touche Service ou le logiciel GridVis version 4.2 ou supérieure. À propos de la touche Service . Bref actionnement (< 0,3 s) – Actionnement long (> 0,3 s) Lors de la saisie d'un code de touches, il convient de ne pas laisser s'écouler plus de 1 s entre deux actionnements de touche. La saisie d'un code de touches est confirmée lorsque le voyant Service s'allume une fois brièvement en vert. Code de touches – – . . . – – – . . . . – . . 56 Fonction Régler l'adresse d'un appareil Redémarrer l'appareil Charger les paramètres d'usine de l'appareil (dans la mémoire volatile) Enregistre les paramètres actuels dans la mémoire non volatile Saisie de l'adresse de l'appareil sur l'UMG 20 CM : 1. Appuyer sur la touche Service en respectant la séquence d'actionnements suivante – – (deux longs). Le voyant Service s'allume en jaune. Le voyant Current correspondant s'allume en vert pour l'adresse d'appareil actuelle. 2. Choisir une nouvelle adresse d'appareil. Pour ce faire, appuyer brièvement sur la touche Service. À chaque actionnement de touche, les voyants Current sont sélectionnés étape par étape en fonction de leurs adresses 1 à 20. 3. Enregistrer une nouvelle adresse d'appareil. Pour ce faire, maintenir la touche Service enfoncée pendant min. 2 s. Le voyant Service s'éteint. Remarque : si la touche Service n'est pas activée dans les 10 s, la nouvelle adresse d'appareil n'est pas enregistrée. Le voyant Service s'éteint. À propos du logiciel GridVis Le logiciel GridVis version 4.2 ou supérieure permet de configurer l'identité, les transformateurs, la surveillance de courant, la configuration des entrées/ sorties, l'heure, l'interface série, la dénomination des entrées et l'enregistrement en ligne. UMG 20 CM 57 UMG 20 CM Exemple de raccordement L1 L2 L3 N PE 3/N/PE AC 50 Hz 230/400 V ∆Imax 1 000 mA ... Imax 600 A L1 L2 ... ∆Imax 1 000 mA Imax 600 A L3 Ch1 Ch20 - UMG 96RM-E - UMG 508 - UMG 511 - UMG 604 - UMG 605 ModBus RTU 24 V _ UC ~ Modbus 58 Tension d'alimentation 70...276 V 50/60 Hz AC/DC Autres appareils (jusqu'à 31 max.)