Date : page réalisée sous l’hégémonie Dreamweaver

Auteur : les anciens

Eté 2008 : Brieuc.

Notes : 22.01.09

  • Winmerge : ok – Sylvie (02-09-2008)
  • Mise en page [liens internes, tdm, en bref !, passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie

23/03/09, par Julien

  • Corrections Antidote

Mai 2009

  • 2eme passage – mise en page – Sylvie.

Les compteurs électriques mesurent l’énergie électrique consommée. À partir de cette valeur, on peut aussi évaluer la puissance moyenne sur une période de temps donnée. La puissance est simplement donnée en divisant l’énergie comptabilisée par la période de temps.
Par exemple 10 kWh consommés en 1/2 h équivalent à une puissance de 20 kW.

Les compteurs électromécaniques

On distingue les compteurs à courant alternatif monophasé ou triphasé et ceux à courant continu.
Dans les réseaux à courant alternatif monophasé ou triphasé usuels, on utilise le plus souvent les compteurs à induction. Un disque en aluminium mobile tourne sous l’influence de la tension et du courant qui circule. Un dispositif à frein magnétique fait que la vitesse de rotation est proportionnelle à la charge. Un compteur enregistre les révolutions du disque. La consommation est indiquée en kWh. Le nombre de tours de disque nécessaires pour mesurer 1 kWh est indiqué sur le compteur.

Compteur de passage pouvant être intégré sur l’alimentation d’un appareil.

Ces compteurs ont pour rôle essentiel la facturation des consommations, mais rien n’empêche de les utiliser comme compteur « divisionnaire » lorsqu’ils ne mesurent qu’une branche de l’installation électrique (ex : la cuisine) ou même qu’un seul équipement (ex : le lave-vaisselle, la chambre froide, …).
Certains disposent de plusieurs cadrans d’affichage, fonction du nombre de tarifs d’application. La commutation d’un tarif vers l’autre s’effectue par un signal codé émis par le distributeur.
Si l’on veut connaître le profil de consommation des équipements raccordés sur le compteur et établir un diagramme de charge de l’installation, il est nécessaire d’enregistrer le mouvement du disque mobile au moyen d’un lecteur optique que l’on fixe sur le compteur. Celui-ci émet un signal chaque fois que le repère noir du disque passe dans son champ de vision. Il transforme alors (soit directement, soit via un émetteur d’impulsion séparé) les signaux optiques en impulsions qui peuvent être enregistrées par un « data logger ».
De plus en plus, ces compteurs sont remplacés par des compteurs électroniques émettant directement des impulsions pouvant être comptabilisées par un « data logger ».
Pour la mesure de fortes intensités, le compteur est associé à un TI ou « Transformateur d’Intensité » : celui-ci réduit l’intensité réellement mesurée grâce à l’introduction d’un transformateur (par exemple, un TI 200/5A signifie une échelle de mesure pouvant atteindre 200 A alors que le courant réellement mesuré par l’appareil est au maximum de 5 Ampères).

Lecteur optique convertissant les rotations du disque d’un compteur électrique en impulsions.

Le calibre du compteur est déterminé par le courant maximal admissible. Plus précisément, deux valeurs vont caractériser le calibre. Par exemple, un calibre 20-60 A signifie que l’appareil est prévu pour un courant nominal de 20 A, mais qu’il peut « encaisser » des courants jusqu’à 60 A, avec une précision et un échauffement correct. Le rapport Imax/Inom (ici égal à 3) est appelé « facteur de charge ».

Les compteurs électroniques

Les compteurs électroniques mesurent le courant et la tension, et déterminent par un traitement interne l’énergie correspondante.
Ils sont en évolution permanente, offrant chaque jour des performances supplémentaires. Le principe de base consiste à favoriser la communication d’informations (grâce aux propriétés du traitement digital), afin de pratiquer une gestion de la charge efficace.

En particulier, on distingue :

  • Des sorties impulsionnelles pour transmettre à distance le niveau d’énergie consommé.
  • Un accès à ce type d’information par ligne téléphonique ou informatique.
  • La possibilité pour le distributeur de communiquer avec le compteur pour modifier le tarif, pour organiser le relevé des consommations à distance, …
  • La possibilité de mémoriser l’évolution des consommations (analyse de charge journalière pour déterminer le moment de la pointe quart-horaire, par exemple).
  • Le relevé de diverses fonctions : le courant maximal, la puissance réactive, la puissance instantanée, …

En fonction des informations reçues, un système de gestion de charges peut mettre en marche ou arrêter les contacteurs des chauffe-eau à accumulation, des machines à laver, des chauffages électriques, de l’éclairage public et d’autres récepteurs.
On notera également :

  • La possibilité de placer des compteurs divisionnaires dans les armoires électriques, permettant ainsi, à peu de frais, de suivre la consommation d’un appareil spécifique.

  • L’existence d’appareils de mesure qui viennent se placer entre le réseau et l’équipement consommateur (un peu comme une allonge), et qui permettent de mesurer la puissance instantanée et la consommation d’un équipement raccordé sur une prise 220 ou 380 Volts.

Idéal pour se décider à balancer enfin ce vieux frigo qui coûte trois fois plus qu’un neuf par sa seule consommation !

La mesure via une pince ampèremétrique

On peut mesurer la puissance par une mesure du courant dans un conducteur en insérant un ampèremètre dans le circuit ou à l’aide d’une pince ampèremétrique, et une mesure de la tension.
Dans un circuit alimenté en courant continu : P = U x I
Dans un circuit alternatif monophasé : P = I x U x cos j

(P = Puissance active [W], I = courant [A], U = tension [V], cos j = déphasage entre U et I, souvent indiqué sur la plaque signalétique de l’équipement)

Dans un réseau alternatif triphasé, la puissance absorbée s’exprime

  • Soit par  P = 1,73 x I x Ul x cos j ,  où I est le courant mesuré au départ d’une ligne et Ul est la tension de ligne, mesurée entre deux lignes, soit 380 V,
  • Soit par P = 3 x I x Uph x cos j ,  où I est le courant mesuré au départ d’une ligne et Uph est la tension de phase, mesurée entre une ligne et le neutre, soit 220 V.

Lorsque l’on mesure la consommation d’un seul équipement triphasé, la charge est en général équilibrée entre les trois lignes. Il suffit alors de mesurer le courant appelé par une ligne. Les autres phases auront un flux identique, seulement décalé de 120°. La puissance calculée ci-dessus à l’aide des mesures effectuées sur une seule phase est la puissance totale absorbée par le moteur.

Attention !

  • Lorsqu’on mesure avec une pince ampèremétrique, il faut bien prendre garde à ne mettre qu’un seul conducteur dans la pince.
  • Les tensions nominales de 220 V et 380 V sont souvent dépassées dans la pratique (… 230 … et … 400 … Volts).
Eté 2008 : Brieuc.
22-08-2008 : 1er passage de mise en page [liens internes, tdm, en bref !, rapide passage général sur la mise en page de la feuille] – Sylvie
24-09-2008 : WinMerge ok – Sylvie