Normes d’alimentation électrique 6105A//6100B

Description

Qui a besoin d’un modèle 6105A ou 6100B pour l’étalonnage de puissance électrique ?

La validation des mesures de qualité de puissance et d’énergie, ainsi que de l’équipement qui les fournit sont requis dans de nombreuses disciplines :

• Dans les Instituts Nationaux de Métrologie (NMI) afin de fournir des signaux non sinusoïdaux précis et une alimentation fantôme dans diverses applications de recherche
• Dans le cadre de la recherche et de la conception pour valider les fonctions et la précision de prototypes et d’unités de production « tête de série »
• Dans des tests de fabrication pour s’assurer que les mesures sont correctes et peuvent être répétées sur chaque unité fabriquée
• Pour le service et l’étalonnage afin de vérifier que les instruments continuent à fonctionner conformément à leurs caractéristiques pendant toute leur durée de vie
• Dans les laboratoires d’étalons, afin d’étalonner les étalons secondaires utilisés dans le cadre de l’étalonnage de production à grande échelle de compteurs électriques et de qualité de puissance

Le 6105A et le 6100B fournissent les signaux permettant aux processus décrits ci-dessus d’être effectués efficacement, rapidement et par des opérateurs de compétences moyennes. Plus important encore, ils garantissent que le processus de validation peut être effectué de façon exhaustive, précise, toutes les mesures pouvant être comparées aux normes nationales et internationales. Le modèle 6100A a été conçu pour produire un ensemble complet de signaux de qualité de puissance électrique sur une, deux, trois ou quatre phases de façon indépendante et simultanée. Les produits 6100B et 6105A ont un aspect encore plus utilitaire et ont la capacité de procéder à l’étalonnage d’énergie. Les nouveaux produits offrent davantage de souplesse que le 6100A.

Jusqu’à présent, un système pour trois phases nécessitait une unité 6100A « maîtresse » et deux unités 6101A « auxiliaires ». Les unités maîtresses 6100B et 6105A peuvent être configurées en tant qu’auxiliaires tout simplement en reconfigurant les câbles de télécommunication. Un choix beaucoup plus important de combinaisons d’instruments dans différents systèmes devient ainsi possible Une nouvelle option 50A a été ajoutée à l’option 80A déjà disponible. L’option 50A peut être configurée de sorte que toutes les gammes de courant soient disponibles via les mêmes bornes.

Alimentation fantôme
Les unités 6100B et 6105A vont fournir une tension sinusoïdale pure à 1 008 V et du courant à 21 A. Jusqu’à 50 VA de puissance sont disponibles au niveau des bornes de tension afin de supporter les instruments utilisant de la puissance de la ligne sur laquelle ils mesurent ou à l’emplacement auquel des circuits de tension de plusieurs appareils sont connectés en parallèle. Une conformité jusqu’à une crête de 14 V est disponible depuis la sortie de courant afin de garantir que le courant est fourni dans des configurations impliquant des parcours de câbles longs, des connecteurs et des commutateurs ou à l’emplacement auquel les circuits de courant de plusieurs instruments sont connectés en série. La sortie de courant peut aussi produire une tension auxiliaire pour simuler des signaux pouvant être générés par des capteurs ou des sondes de courant. Des sorties de courant c.a. plus élevées sont disponibles avec les options 50A et 80A.

Outre les valeurs de V, I et de l’angle de phase définies par l’utilisateur, l’écran montre les valeurs calculées concernant la puissance active (W), la puissance apparente (VA), la puissance réactive (VAR) et le facteur de puissance (PF). La puissance réactive pour les signaux non sinusoïdaux est calculée par le 6100B et le 6105A via l’une des sept méthodes sélectionnables par l’utilisateur. Quand le 6100B ou le 6105A est connecté afin de former des systèmes triphasés en étoile ou en triangle à trois fils, l’utilisateur peut choisir de visualiser (pour chaque phase individuellement ou les trois phases), les valeurs VA, de puissance et VAR. Le déséquilibre triphasé est aussi affiché, ainsi que la méthode de calcul EIC ou NEMA.

Dans ce mode de fonctionnement, le 6100B peut être utilisé pour étalonner ou vérifier la mesure de la puissance, de VA, de VAR, de l’angle de phase, du facteur de puissance, de la tension et du courant sur des instruments monophases ou multiphases.

Résolution et précision
Le 6100B établit de nouveaux critères de référence en termes de précision pour les étalons de puissance électrique. La tension et le courant sont générés avec une précision pouvant atteindre six chiffres et des précisions inférieures à 0,005 % (50 ppm). L’ajustement de phase permet des résolutions de1 millidegré ou de 10 microradians. Les performances de phase sont exceptionnelles, avec une précision à 3 millidegrés pour le 6100B, à 2,3 millidegrés pour le 6105A. Dans les systèmes multiphase, la précision de phase entre les tensions de phase est égale à 5 millidegrés.

Mesures complexes
Les modèles 6105A et 6100B génèrent un large éventail de signaux complexes, notamment :

• Papillotement (flicker)
• Harmoniques
• Creux et surtensions temporaires
• Interharmoniques
• Harmoniques fluctuants
• Application simultanée

Fonctionnement multiphase
Les unités maîtresses 6105A et 6100B offrent un fonctionnement monophase autonome avec une tension et une sortie de courant. Pour les applications multiphase, l’ajout d’au moins une unité auxiliaire 6101B ou 6106A fournit des phases supplémentaires, avec des performances identiques, mais sans le temps système lié aux contrôles et à l’affichage. Des phases supplémentaires peuvent être ajoutées individuellement jusqu’à ce que le nombre maximal de phases (4) soit atteint. En vue d’une souplesse accrue, les unités maîtresses 6100B et 6105A peuvent être configurées en tant qu’unités auxiliaires en quelques secondes. Dans les systèmes multiphase, chaque phase reste totalement indépendante et intégralement isolée électriquement, tout en restant synchronisée avec l’unité maîtresse, qui la contrôle. Ainsi, les applications où le déséquilibre de phase est requis sont simples et faciles à organiser. Les systèmes 6100B/6105A multiphase sont forcément connectés dans une configuration en étoile à quatre fils. La simulation d’un système triphasé en triangle à trois fils et à quatre fils est définie simplement en modifiant les réglages via l’interface utilisateur

Options 80 A et 50 A
Deux options de courant plus élevé sont disponibles. L’option 80 A fournit 0 à 80 A via des connecteurs logiciels de 100 mm. Les sorties des plages de courant standard ne peuvent pas être acheminées via ces connecteurs. L’option 50 A fournit 0 à 50 A également par l’intermédiaire de connecteurs logiciels de 100 mm. Avec l’option 50 A, l’opérateur peut choisir d’acheminer tous les courants via les connecteurs logiciels de 100 mm ou d’utiliser les sorties de plage 0 à 21 A via les bornes standard

Option d’énergie
L’option d’énergie ajoute un comparateur au 6100B et au 6105A. Six canaux d’entrée peuvent être configurés individuellement pour la constante du compteur. L’utilisateur choisit la référence. La précision énergétique du 6105A est aussi bonne que celle de pratiquement tout dispositif externe, mais l’utilisateur du 6100B peut choisir d’utiliser une norme de référence externe. L’énergie mesurée est comparée à la valeur de référence et une erreur en pourcentage est signalée pour chaque dispositif testé.

Option CLK
L’option CLK est un signal de référence supplémentaire disponible depuis le panneau arrière.

Signaux de référence
Il n’est pas inhabituel que des systèmes soient synchronisés par un signal d’horloge commun, particulièrement quand des techniques d’échantillonnage sont utilisées. Le 6105A et le 6100B fournissent les signaux suivants :

• La référence de phase : un signal logique CMOS avec un flanc montant identique au passage à zéro positif de la tension fondamentale.
• Référence d’échantillonnage : un signal logique CMOS synchrone avec l’échantillonnage interne. Peut être utilisé afin de synchroniser les dispositifs d’échantillonnage pour l’étalonnage système.
• La sortie du signal de référence (disponible uniquement quand l’option CLK est installée) : signal de sortie de référence 10 MHz ou 20 MHz compatible TTL dérivé de l’horloge mère du système

Démarrage progressif
Afin de faire face au courant d’appel des dispositifs prenant de la puissance du signal de tension ; l’utilisateur peut sélectionner une accélération lente de 0 à 10 secondes de la sortie.

Formes d’ondes EIC 61036 et EIC 62053
Afin que l’essai de type et l’étalonnage de wattheuremètres soient plus faciles, les formes d’ondes requises par les normes adéquates sont préinstallées dans le 6105A et le 6100B

Interface utilisateur
Grâce à l’interface utilisateur Microsoft Windows®, l’utilisation des modèles 6105A et 6100B est aisée et simple. L’accès à l’interface s’effectue par le biais d’une combinaison de boutons figurant sur le panneau avant ou par la connexion de la souris et du clavier de l’utilisateur. Les actions sont alors affichées sur un écran à matrice active de huit pouces haute résolution. Des informations sur le statut des quatre phases sont affichées, accompagnées d’informations plus détaillées sur les paramètres de courant en cours de définition ou de réglage.

La représentation du domaine fréquentiel et du domaine temporel des types de signaux en cours peut être affichée à l’écran, de sorte que l’utilisateur puisse évaluer l’effet des réglages avant d’appliquer le signal aux bornes de sortie. Une fenêtre contextuelle au bas de l’écran guide l’opérateur dans la configuration de l’instrument en fournissant des informations de contrôle et des messages d’erreur.

Le 6105A et le 6100B peuvent être utilisés par contrôle à distance. Dans le cadre de systèmes multiphase, le contrôle des dispositifs auxiliaires s’effectue via l’unité maîtresse. Le 6105A et le 6100B sont conformes à la norme IEEE 488.1 et à la norme supplémentaire IEEE 488.2 . Le langage de programmation est conforme à la norme SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments).

Des configurations d’instruments complexes peuvent être enregistrées et retrouvées au sein de l’instrument ou depuis un dispositif de stockage USB.