Retour aux bases : Dépannage et contrôle préventifs des circuits d'alarme de classe 2 et 3

Fluke 77-IV
Outils de mesure : Fluke 177 Digital Multimeter Multimètre numérique Fluke 177 avec sondes de test standard et pinces crocodile
Opérateur : Barney O'Donnell, HSI Security Systems, Inc., Portland, Oregon, États-Unis.
Tests réalisés : courant, résistance, sensibilité, références de terre et terre isolée

HSI Security Systems installe, entretient et surveille des systèmes électroniques de sécurité des personnes à travers le nord-ouest de l'Oregon et le sud-ouest de Washington. Nous sommes un entrepreneur en électricité, spécialisé dans les systèmes à basse tension et les commandes électriques rudimentaires. Nous fêtons cette année notre 26e anniversaire et employons 6 personnes. Notre base de client est constituée à 65 % de logements résidentiels haut de gamme et à 35 % de bâtiments commerciaux.

Profil du système

Nous faisons l'interface avec les systèmes d'automation et d'entreprise, tels que les systèmes de contrôle d'accès, de sécurité incendie, anti-intrusion, d'appel d'urgence et de contrôle de processus, ainsi que les commandes de circuits qui contrôlent un circuit selon un événement ou un planning. La plupart des panneaux que nous installons disposent d'un contrôleur programmable intégré.

Nos produits phares sont les panneaux de contrôle d'accès, anti-intrusion ou de sécurité incendie Bosch, ainsi que les radios longue portée SafeCom. (Nous sommes certifiés Bosch). Nos radios SafeCom nous permettent de surveiller différents panneaux d'alarme incendie et plusieurs bâtiments, tout en répondant à des exigences de sécurité importantes. Lorsque nous surveillons une alarme incendie, nous nous occupons également de sa maintenance. Étant donné que certaines installations de systèmes (réalisées par d'autres entreprises) possèdent des niveaux variés de qualité, le dépannage peut être très difficile. Dans la plupart des cas, le plan de récolement est une douce illusion.

Frank O'Donnell
Frank O'Donnell, HSI

Un système typique comprend un processeur, un centre de contrôle ou de commande, des interfaces sur téléphone et directement sur PC, ainsi que des interfaces Ethernet/LAN/WAN, des batteries de secours, des transformateurs abaisseurs, des boîtiers, des appareils de signalisation, des centaines, si ce n'est des milliers de kilomètres de câbles, et enfin de 1 à 238 transpondeurs point ID. Nous regroupons également différents systèmes pour qu'ils soient commandés depuis des postes de travail.

Nous utilisons une combinaison de bus SDI (serial digital interface) et de bus Zonex ou Mux (termes génériques Bosch). Nos systèmes à basse tension de classe 2 et 3 fonctionnent généralement avec du 12 ou 24 V DC. Nos relais contrôlent tout, que ce soit une lampe LED de 10 mA ou un disjoncteur shunt de 400 A. La consommation maximale de nos panneaux est de 2 A. Au-delà, nous installons des alimentations auxiliaires.

Tous nos circuits de déclenchement d'alarmes ont une résistance finie, comme ce sont les superviseurs des fins de ligne. Nous utilisons des points et des zones intégrés (entrées de circuits), aussi bien que non intégrés. Un point intégré se situe sur le panneau. Les points non intégrés se trouvent sur l'un des bus de données. Avec les points intégrés, le circuit commence au niveau du panneau. Avec les points non intégrés, le circuit commence dans le transpondeur point ID. Le transpondeur point ID, de son côté, réside sur le bus de données.

Bases

Pour chaque client, nous créons une base de données des références électriques respectant les spécifications du fabricant. Nous mesurons et enregistrons la résistance et la tension de tous les circuits de déclenchement et de supervision. Cela inclut la consommation cumulée du panneau. Nous mesurons également la résistance de chaque branche du circuit hors tension sur une terre de référence. Cela nous permet de savoir si notre mise à la terre est sans erreur.

Ainsi, lorsque nous revenons pour la maintenance annuelle ou semestrielle, nous avons un point de référence à partir duquel mesurer un circuit. Si, à l'installation, un circuit mesure 992 Ω, puis 1050 Ω lors du contrôle annuel, nous obtenons alors deux renseignements :

  1. Nous restons dans les tolérances spécifiées par le fabricant de ±100 Ω.
  2. Le circuit présentera ultérieurement un problème.

Nous savons également que chacun de nos transpondeurs point ID confère 1 Ω de résistance au bus de données. Cela nous donne un point de référence étant donné que nous connaissons le nombre de transpondeurs point ID sur le bus de données.

La mise à la terre

Comme le NEC (et la prudence) nous invite à mettre à la terre tous les panneaux que nous installons et entretenons, nous vérifions les circuits de mise à la terre ayant une résistance de moins de 1,0 Ω sur une terre de référence connue. Nous savons que l'électricité emprunte le chemin où il y a le moins de résistance et nous souhaitons donc garder un chemin libre pour les surtensions non souhaitées.

En revanche, il est plus compliqué de mesurer un bus de données ou bus principal. Comme précédemment indiqué, un bus de données peut avoir jusqu'à 238 transpondeurs (modules point ID), chaque dérivation possédant une résistance de fin de ligne. Heureusement, chaque transpondeur donne sa propre résistance au circuit. Si nous connaissons le total avant de commencer le dépannage, nous pouvons utiliser la tactique du « diviser pour régner ».

Dépannage

Mauvaise installation

La capacité à dépanner un circuit a toujours été une forme d'art, nécessitant autant d'intuition que de travail fastidieux. De bons points de référence peuvent alors nous aider à avoir l'air de savoir ce que nous faisons. Si lors de l'installation ou d'une maintenance précédente, nous avons mesuré et enregistré le circuit, alors nous savons ce qu'il faut chercher lors du dépannage.

Ainsi, la tactique du « diviser pour régner » peut s'appliquer à n'importe quel circuit défaillant. Tout d'abord, nous marchons le long du circuit en espérant trouver des dégâts physiques, ou causés par l'eau comme nous sommes dans l'Oregon. Si ce n'est pas concluant, nous utilisons nos fidèles multimètres Fluke. Nous savons quelle doit être la résistance de fin de ligne. Si nous obtenons une résistance infinie, cela signifie qu'il y a une ouverture. Si nous obtenons zéro (ou presque), nous savons que nous avons un court-circuit. Si nous obtenons une résistante élevée, en dehors des spécifications du circuit, alors il y a peut-être un appareil, un câble défectueux ou un problème d'impédance.

Une fois que nous savons ce que nous cherchons, nous pouvons placer une résistance de valeur différente sur le panneau ou à la sortie du transpondeur. Nous savons que si nous coupons le circuit, nous obtenons X ohms dans une direction et Y ohms dans l'autre. La valeur qui ne correspond pas à nos attentes est la direction qu'il nous faut suivre. Nous répétons la tactique « diviser pour régner » jusqu'à ce que nous ayons isolé la cause du problème.

Nous pouvons également utiliser la tactique du « diviser pour régner » pour un défaut de terre. Si le panneau que nous dépannons est suffisamment intelligent pour nous prévenir d'un défaut de terre, nous pouvons alors suivre la même méthode que ci-dessus, à ceci près que nous mesurons de chaque branche à une terre électrique connue. Si vous découvrez que le défaut est dans une branche, vous pouvez attacher l'autre branche à la terre et l'utiliser comme terre de référence pendant que vous mesurez le circuit.

Il me semble que le défaut de terre le plus difficile que j'ai eu à dépanner était dans un espace loué à Bridgeport Village, à Portland. Il s'agissait d'un problème intermittent sur une alarme incendie adressable, où le bus avait été installé comme une toile d'araignée. En utilisant mon multimètre sur plusieurs appels de service, j'ai découvert un boîtier de jonction caché dans lequel de l'eau dégoulinait le long d'un câble MC inutilisé. Quelques jours après la pluie, l'eau s'infiltrait dans le câble MC, gouttait sur les serre-fils dans le boîtier, causait une défaillance de la terre puis séchait.

Mesure de capteur

Nous utilisons également beaucoup nos multimètres pour vérifier que l'élément capteur des détecteurs de fumée, non analogiques ou conventionnels, est conforme. Nous mesurons la tension, puis appliquons un multiple pour lire et enregistrer la sensibilité.

La précision de votre équipement de diagnostic est extrêmement importante, particulièrement pour mesurer des petites tensions. Les détecteurs de fumée conventionnels en sont un bon exemple. La sensibilité est spécifiée par le fabricant. Nous utilisons cette spécification comme point de référence. Le détecteur de fumée Bosch DS284 a une sensibilité spécifiée de 3,0 % à ±0,9 %. Ce qui signifie que notre mesure de sensibilité peut se situer entre 2,1 et 3,9 %. Nous mesurons la tension DC du circuit de sensibilité et la multiplions par 2 pour trouver si nous sommes loin des spécifications. Comme nous multiplions par 2, cela veut dire que si notre multimètre est mal calibré de 0,45 V DC, alors nous pouvons fausser les résultats des tests.

Comme vous le voyez, en nous basant sur cet exemple du détecteur de fumée, nous n'avons pas beaucoup de tolérance avec la précision de nos mesures. Si nos mesures ne sont pas exactes, nous pouvons facilement certifier, ou non, un appareil qui en réalité n'aurait pas dû l'être.

Tendances

Le vieil adage « Plus la technologie est évoluée, plus elle est fragile » se confirme de plus en plus à chaque innovation adoptée par les différentes industries électriques/électroniques. C'est pourquoi nous pensons que nos multimètres et notre documentation sont cruciaux pour la réussite de nos projets.

Dépannage préventif

Une des tendances importantes de notre métier est le passage de plus en plus d'électriciens spécialisés en haute tension vers le domaine de l'énergie limitée. C'est effectivement notre cas, mais nous avons d'abord obtenu une licence en basse tension avant de devenir entrepreneurs en électricité, lorsque l'un de nos principaux employés est devenu électricien superviseur. Nous sommes donc au fait des usages en haute et comme en basse tension. Bien que les mêmes normes du NEC et de la NFPA s'appliquent dans les deux cas, la façon dont nous installons les câbles et l'équipement diffère du tout au tout. J'ai vu des installateurs utiliser des agrafes Romex avec des câbles de catégorie 5, atténuant ainsi le débit et causant une pression telle que l'agrafe s'est écrasée dans le revêtement du câble. J'ai vu des câbles à basse tension installés trop proches de câbles avec une tension secteur et acquérant ainsi une induction AC sur des circuits DC.

La compétence principale pour installer des câbles et appareils à basse tension devrait être la douceur. Elle seule peut réduire les besoins en dépannage dont vous aurez besoin une fois votre travail terminé.