janitza UMG 20CM Manuel utilisateur

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: info@janitza.de
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 : info@janitza.de
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.)
">