Qu’est-ce qu’un mesureur de courant de fuite ?
Un mesureur de courant de fuite est un instrument permettant de mesurer le courant de fuite d’un équipement électrique.
Il s’agit généralement d’une pince de mesure capable de mesurer des courants infimes, de l’ordre du mA ou moins.
Utilisations des mesureurs de courant de fuite
Les mesureurs de courant de fuite sont généralement utilisés dans les installations électriques et les équipements médicaux afin de déterminer la conformité aux normes légales.
Les courants de fuite ont un impact significatif sur le corps humain. Même un courant de fuite très faible peut conduire directement à la mort : une mesure précise est donc nécessaire du point de vue de la sécurité. Elle est également importante du point de vue de la qualité car elle peut être à l’origine de bruits dans les équipements de communication.
Principe des mesureurs de courant fuite
Les mesureurs de courant de fuite sont sans contact avec le conducteur du circuit et mesurent le courant en serrant un fil de cuivre entre eux à l’aide d’une pince-mètre.
Le principe de la détection du courant est de détecter le champ magnétique généré par le courant et d’extraire une sortie proportionnelle au courant mesuré. Les méthodes de détection les plus courantes sont la méthode CT, la méthode de la bobine de Rogowski, la méthode de l’élément Hall et la méthode de la porte de flux.
1. Méthode CT
Cette méthode convertit le courant à mesurer en un courant secondaire correspondant au taux de rotation.
2. Méthode de la bobine de Rogowski
Cette méthode convertit la tension induite dans une bobine à air par un champ magnétique alternatif créé autour du courant à mesurer.
3. Méthode de l’élément Hall
Cette méthode combine les méthodes de l’élément Hall et du TC pour mesurer le courant continu. Un élément Hall est un élément qui mesure la tension générée lorsqu’un courant passe par un point où un champ magnétique est généré, et cette méthode est le pilier de la mesure du courant continu.
4. Méthode Fluxgate
Cette méthode combine les méthodes de fluxgate (élément FG) et de TC pour mesurer le courant continu. Le fluxgate est un élément qui mesure le champ magnétique généré par l’enroulement de deux bobines opposées autour d’un noyau de fer, et calcule la valeur du courant à rebours du champ magnétique.
Autres informations sur les mesureurs de courant de fuite
1. Courant de fuite et dispositifs médicaux
Les dispositifs médicaux doivent être approuvés par le ministre de la santé, du travail et de la protection sociale avant d’être mis sur le marché. L’approbation des dispositifs médicaux électriques, connus sous le nom de dispositifs médicaux actifs, doit spécifier la catégorie dans laquelle l’appareillage (où le dispositif est connecté au patient) se situe sur le plan électrique.
En particulier, les dispositifs médicaux utilisés dans les environnements les plus sévères, comme le cœur, doivent être conformes à la catégorie “raccord de type CF”, limite de tolérance du courant de fuite 0,01 mA, telle que définie dans la norme IEC 60601-1. Ainsi, un contrôle strict du courant de fuite s’échappant du dispositif est important pendant la phase de vérification de la conception des dispositifs médicaux. C’est pourquoi, lors de l’approbation des dispositifs médicaux, le courant de fuite est mesuré à l’aide d’un mesureur de courant de fuite dédié (dispositif de test) correspondant à la norme.
2. Différences entre les ampèremètres de fuite et les ampèremètres généraux
La principale caractéristique des mesureurs de courant de fuite est leur résolution. Les ampèremètres mesurant les courants de charge mesurent des courants importants de 1 A ou plus pour les systèmes de serrage. Les mesureurs de courant de fuite, en revanche, doivent mesurer des courants faibles et peuvent donc mesurer des courants faibles de 1 A ou moins. Il existe également des ampèremètres de charge qui mesurent des courants faibles pour les processus de fabrication de semi-conducteurs, mais pour ces applications, les appareils sont généralement connectés en série au circuit.
3. Comment utiliser les mesureurs de courant de fuite
Les pinces ampèremétriques sont utilisées pour tester le courant de fuite du câblage électrique et peuvent tester l’équipement pendant qu’il est sous tension, sans qu’une coupure de courant ne soit nécessaire.
Préparation de l’environnement de mesure
Les mesureurs de courant de fuite sont affectés par des champs magnétiques externes en raison de leur principe. Par conséquent, les mesures doivent être effectuées dans un endroit isolé des équipements susceptibles de générer des champs magnétiques externes, tels que les transformateurs.
Méthode de mesure
Ouvrez le collier de serrage, insérez le câble à mesurer dans le collier et refermez le collier. Pour les mesures de courant de fuite avec phase nulle, serrer toutes les phases ensemble. Pour les mesures de courant de fuite dues aux fils de terre, serrer le fil de terre seul. La plage de mesure est ensuite réglée en fonction de l’objectif de la mesure et la mesure commence. Certains produits permettent de régler l’intervalle d’affichage, tandis que d’autres peuvent afficher des valeurs moyennes. Il est important de choisir un mesureur de courant de fuite en fonction de l’objet et du but de la mesure.
4. Types de courant de fuite
Courant du conducteur de protection (courant de fuite à la terre)
Défini dans la norme CEI 60601-1 comme le “courant circulant du composant du réseau à travers ou à travers un isolant vers le conducteur de terre de protection ou la ligne de connexion à la terre fonctionnelle”.
Courant de contact ou courant de fuite du boîtier
Défini dans la norme CEI 60990 comme le “courant traversant le corps humain ou animal lorsqu’il touche une ou plusieurs parties accessibles de l’installation ou de l’équipement”.
Courant de fuite du patient
Défini dans la norme CEI 60601-1 comme “courant circulant de la connexion du patient à la terre en passant par le patient”.
Courant mesuré par le patient (équipement électrique médical uniquement)
Défini dans la norme CEI 60601-1 comme le “courant non destiné à avoir un effet physiologique qui circule entre une connexion patient et toute autre connexion patient à travers le patient lors d’une utilisation normale”.