Réduisez l'immobilisation des moteurs pendant les tests séquentiels de résistance d'isolement

  • Appareils de mesure : MégOhmMètre Fluke 1520
  • Tests effectués : contacts de contrôle, circuits de ligne et de charge, enroulements entre deux phases et entre la phase et la terre
  • Opérateur : entreprise d'enroulements de moteur Buzzell Electric Works, à San Francisco

Buzzell Electric Works sert les clients dans la région de la baie de San Francisco. Leur secteur : réparation de moteurs, enroulements et services, notamment inspections, tests et conseils sur le terrain et hors terrain. Selon Matt Buzzell, le président, « notre travail est de chercher les problèmes et les résoudre ».

Les clients de Buzzell sont principalement des industriels. L'entreprise s'occupe des révisions des moteurs dans les presses d'imprimerie, les pompes d'incendie, les refroidisseurs, les ascenseurs, les ventilateurs et d'autres applications. Les clients, des hôpitaux aux tours de bureaux, en passant par des hôtels, des copropriétés et des parkings, ne dépensent pas beaucoup en entretien, ils ont donc recours aux services d'urgence.

Mark Toland, contremaître, dit : « on pourrait penser que nous effectuons beaucoup de mesures et de manière régulière pour que tout continue à fonctionner correctement. En fait, nous ne faisons pas beaucoup de maintenance préventive ou de travail de suivi ». Ils interviennent plutôt sur des problèmes. Selon Toland, « nos clients nous appellent en cas de panne ».

Pour les installations qui préfèrent prévenir que guérir, les résultats des tests de résistance d'isolement sont entrés dans une base de données en vue d'un suivi de tendance. Pour les installations qui préfèrent fonctionner jusqu'à la panne, les mesures de résistance d'isolement servent à tout autre chose. Toland dit, « nous procédons à des tests de résistance d'isolement pour le dépannage, comme fonction « Go/No go » (Passe/Ne passe pas).

Sans ces tests, le dépannage prendrait plus de temps et serait plus onéreux. Ça n'est pas idéal lorsque la production est complètement arrêtée. Une panne est toujours une situation d'urgence ».

Toute panne est problématique, mais chaque moteur a son lot de défis supplémentaires car une panne spécifique ou sa cause n'est pas toujours évidente. Lorsqu'un moteur s'arrête, il ne semble pas y avoir un problème en apparence, au moins vu de l'extérieur. La première chose que le propriétaire essaye de faire est de le remettre en marche. « Ça n'est pas une bonne idée, selon Toland. Il risque de provoquer des dommages importants. Nous demandons au client d'attendre que l'on ait effectué un test de résistance d'isolement pour voir s'il y a un court-circuit à la terre. Ainsi, nous n'engendrons pas de dommages supplémentaires sur une unité ou un équipement connexe. »

Parce que tester la résistance d'isolement est un aspect essentiel de leur service, Toland met un point d'honneur à connaître les testeurs existant sur le marché et à les évaluer pour utilisation dans son travail. Il dit : « j'ai passé 8 heures à me renseigner sur différents testeurs pour en trouver un seul qui corresponde à mes critères. Le MégOhmMètre Fluke 1520 fait tout ce que je veux, sauf le test de capacitance. »

Il était particulièrement impressionné par les aspects de sécurité du MégOhmMètre Fluke. Selon lui, « cet instrument Fluke vous dit si le circuit est sous tension. Les autres ne le font pas ». Toland est d'accord ; « en plus, le Fluke ne lui fournit pas d'énergie. Et la fonction de décharge après le test est parfaite ».

Ils aiment également la capacité du 1520 à mesurer les résistances ohmiques faibles. « Si vous devez mesurer une résistance d'enroulement, dit Buzzell, très peu d'instruments peuvent obtenir des valeurs inférieures à 1/10 ohm. »

Avant le test

Grâce à des années de formation et d'expériences, Buzzell a développé des procédures standard pour identifier les problèmes d'un moteur rapidement et avec précision. « Lorsqu'un client appelle et nous dit que sa production ne fonctionne plus, il n'y a pas de place pour l'incertitude. Nous devons savoir exactement ce que nous faisons. »

La première étape consiste à rassembler des informations.

Toland dit « on ne commence pas à mesurer tout et n'importe quoi dès qu'on arrive. Nous discutons avec le client pour savoir ce qu'ils ont fait ; ils ont peut-être tenté une réparation, ou fait une erreur opérationnelle qui a causé la panne. Cette démarche nous permet de nous concentrer sur le bon aspect, et donc de réduire le temps d'arrêt ».

Ils regardent ensuite le moteur et rassemblent des informations.

Ils collectent notamment les données indiquées sur la plaque signalétique, effectuent des mesures à l'aide d'un multimètre numérique pour mieux comprendre l'environnement du moteur. Les mesures effectuées avec le multimètre numérique incluent la tension et la vérification des fusibles et des raccords de terre.

Tout le long de la procédure, d'après Toland, « nous utilisons nos sens pour identifier ce qu'il se passe. Une odeur peut en dire beaucoup, si vous voyez ce que je veux dire. Nous avons toute une liste de choses à sentir, toucher et écouter ».

Vérification des contacts de contrôle

Ensuite, Buzzell effectue 3 séries de tests à l'aide du testeur de résistance d'isolement.

Afin de tester le moteur en lui-même, Buzzell vérifie la qualité des contacts de contrôle :

  1. 1. Verrouillez le sectionneur sur le démarreur et étiquetez-le.
  2. Engagez manuellement le démarreur de manière à ce que les contacts se ferment.
  3. Réglez le 1520 sur la gamme de faibles ohms.
  4. Mesurez la résistance de chaque jeu de contacts.
  5. La valeur doit être proche de zéro. Si elle est supérieure à 0,1 ohm, cela signifie que le jeu de contacts doit être remplacé.

Résistance de la ligne et des circuits de charge à la terre

Ensuite, Buzzell mesure la résistance d'isolement de la ligne et des circuits de charge à la terre.

Toutefois, « veillez à isoler toutes les commandes électriques et autres dispositifs du circuit à tester avant de procéder à TOUT test de résistance d'isolement ».Selon Buzzell, « ces tensions ne leur font pas du bien ». Puis,

  1. Verrouillez le sectionneur sur le démarreur et étiquetez-le.
  2. Réglez le 1520 sur la tension de mesure adéquate (250 V, 500 V ou 1 000 V).
  3. Identifiez la résistance entre ces points :
    • Côté secteur du démarreur à la terre
    • Côté charge du démarreur à la terre

La ligne et les circuits de charge doivent présenter une résistance élevée pour assurer la réussite de ces tests. « En règle générale, les instruments AC requièrent un minimum de 2 mégohms à la terre. Les instruments DC, quant à eux, nécessitent 1 mégohm à la terre pour garantir un fonctionnement sûr » dit Toland.

Remarque : plusieurs sociétés présentent des seuils minimaux différents pour la résistance d'isolement des appareils usés, s'échelonnant de 1 à 10 mégohms. La résistance des nouveaux appareils doit être supérieure, allant de 100 à 200 mégohms.

Si les valeurs de résistance du côté de la charge sont acceptables, passez alors au test suivant. Dans le cas contraire, cherchez l'origine du problème : le claquage de la résistance d'isolement provient-il du côté charge du démarreur, des câbles ou du moteur ?

Résistance des enroulements entre deux phases et entre une phase et la terre

Buzzell effectue la troisième série de tests sur le moteur, en mesurant la résistance des enroulements entre deux phases et entre une phase et la terre.

Puisqu'il effectue un dépannage plutôt qu'une maintenance préventive, Buzzell ne prend pas la peine d'enregistrer les mesures en vue d'un suivi de tendance pour déterminer si l'isolation se dégrade. À la place, il prend des mesures « ponctuelles ».

Bons résultats :

  • Valeurs de résistance faibles et équilibrées au niveau des trois phases du stator
  • Valeurs de haute résistance pour le test d'isolement entre la phase et la terre

Problèmes :

  • Défauts de résistance majeurs tels qu'un court-circuit entre deux phases.
  • Tout déséquilibre de la résistance entre enroulements. Si les valeurs diffèrent de plus de quelques pour cent, il est dangereux de mettre le moteur sous tension.

Intégration

Il n'existe pas de test magique qui vous dira si votre moteur est bon ou mauvais. Matt Buzzell déclare : « aucun test n'est concluant, jusqu'à ce que vous les fassiez tous. Obtenir une bonne valeur ne signifie pas nécessairement qu'il n'y a aucun problème.Mais obtenir une mauvaise valeur signifie qu'il y a forcément un problème ».

Voici la séquence complète, du début jusqu'à la fin

  • Procédez à une inspection visuelle et olfactive, interrogez le client et contrôlez la plaque signalétique.
  • À l'aide d'un multimètre numérique, vérifiez la tension d'alimentation et, par la suite, les contacts de tension après le démarreur.

Comme Toland dit : « il serait irresponsable de risquer un incendie à cause d'un moteur en court-circuit ».

Si l'alimentation ne présente aucune anomalie, le problème doit venir du moteur. Ensuite, procédez aux tests suivants.

A. Isolation à la terre

B. Résistance entre deux phases équilibrées (3 mesures pour 3 phases)

C. Connexions de qualité : entre le moteur et le tableau d'alimentation.

Si un de ces éléments (mesures du multimètre numérique, test de résistance d'isolement, inspection visuelle avertie) manque, les résultats sont non concluants.