Résistance et continuité

Résistance des fusibles : essai avant la mise en service et en entretien

L’essai de résistance des fusibles mesure, avec un ohmmètre à basse résistance, la très faible résistance d’un fusible. Il repère les éléments endommagés ou partiellement fondus et les mauvaises connexions aux extrémités ou aux mâchoires dans les interrupteurs, démarreurs, variateurs et protecteurs de réseau; on le juge par comparaison entre phases, données du fabricant et lectures antérieures.

Un courant d’essai stable et une résistance basse et régulière sur un contact ou un raccord fermé, sous sa limite.

De quoi il s’agit

Un essai de résistance des fusibles mesure la faible résistance électrique d’une extrémité à l’autre d’un fusible, à l’aide d’un ohmmètre à basse résistance qui injecte un courant continu contrôlé et lit la chute de tension. Le fusible est un maillon faible placé à dessein dans le circuit : son élément est conçu pour porter le courant normal sans trop chauffer et pour fondre rapidement lors d’un défaut. Un fusible sain d’un type et d’un calibre donnés a une faible résistance caractéristique, constante d’un échantillon à l’autre. L’essai s’applique aux fusibles de puissance à moyenne tension dans les interrupteurs à air, à huile, à vide et au SF6 et dans l’appareillage sous enveloppe métallique, aux fusibles de coupe-circuit des lignes de distribution, aux fusibles protégeant les variateurs de vitesse et les démarreurs de moteur à moyenne tension ainsi qu’aux fusibles des protecteurs de réseau. Il est rapide et se fait fusible hors service, retiré de son support ou isolé aux deux extrémités. Le résultat indique si l’élément et les connexions d’extrémité sont en bon état, ce que l’inspection visuelle ne peut confirmer puisque l’élément est scellé dans le corps.

Pourquoi on le fait

Un fusible ne remplit son rôle que s’il est intact et approprié. Un élément éprouvé par des courants d’appel répétés, des surcharges ou un défaut ailleurs dans le réseau peut être partiellement endommagé : un tronçon aminci, une jonction affaiblie ou un brin cassé dans un fusible à plusieurs éléments. Un tel fusible peut encore porter la charge aujourd’hui, mais sa résistance est plus élevée, il chauffe davantage et il peut s’ouvrir au mauvais moment ou ne pas éliminer un défaut comme prévu. Une mauvaise connexion entre l’extrémité du fusible et sa mâchoire ou sa borne ajoute aussi de la chaleur, qui accélère la même dégradation. Les conséquences comprennent des pannes intempestives quand un circuit sain perd une phase, le fonctionnement en monophasé d’un moteur qui est ensuite endommagé par le courant déséquilibré et, au pire, un fusible qui ne protège pas l’équipement en aval. Une vérification de résistance est un moyen économique de repérer un fusible suspect avant de l’installer ou pendant un arrêt d’entretien, plutôt que de le découvrir après une défaillance.

Le principe

Tout conducteur possède une résistance déterminée par son matériau, sa longueur et sa section, et l’élément d’un fusible est un conducteur volontairement étroit dont la forme est choisie pour un comportement de fusion précis. Lorsqu’un courant continu traverse un fusible, la chute de tension à ses bornes est le courant multiplié par sa résistance, et l’ohmmètre à basse résistance calcule et affiche cette résistance. La méthode emploie des connexions distinctes pour le courant et pour la tension, souvent appelées montage à quatre fils ou Kelvin, de sorte que la résistance des câbles et des pinces n’apparaît pas dans la lecture, ce qui compte parce que la résistance du fusible est minuscule. Si l’élément s’est aminci ou cassé en partie, la section qui porte le courant est plus petite et la lecture monte. Si le contact entre l’extrémité et la pointe de l’instrument, ou entre le fusible et son support, est mauvais, la lecture monte aussi, et c’est pourquoi un résultat élevé commande de revoir les connexions avant d’incriminer le fusible. Comme la grandeur visée est petite et sensible à la température, la mesure se fait quand le fusible a eu le temps de se stabiliser à la température ambiante, et la comparaison entre fusibles semblables en dit plus qu’un nombre isolé.

Comment on le réalise

Le circuit est mis hors tension, isolé, vérifié hors tension et verrouillé, et le fusible est retiré de son support ou isolé de sorte qu’aucun autre trajet ne passe en parallèle. Un trajet parallèle, comme un shunt, une charge raccordée ou une résistance en parallèle, ferait mesurer ce trajet par l’instrument. Les extrémités du fusible sont nettoyées là où les pointes les toucheront, car l’oxyde et la saleté donnent des lectures élevées trompeuses. L’ohmmètre à basse résistance est raccordé avec ses câbles de courant placés à l’extérieur de ses câbles de tension, pour que le tronçon mesuré soit le fusible seul, et les pinces sont appliquées fermement sur du métal nu aux deux extrémités. L’instrument injecte son courant d’essai, la lecture est laissée se stabiliser puis consignée. Lorsque l’instrument offre le choix du sens, une lecture dans chaque sens peut être prise et moyennée pour annuler la force électromotrice thermique. Chaque fusible du jeu est lu, afin de comparer les phases entre elles, et le type, le calibre et le fabricant sont relevés sur l’étiquette. La température ambiante est notée, car la résistance varie avec elle. Si un fusible donne une lecture différente de ses semblables, la mesure est refaite après nettoyage et remise en place des connexions avant toute conclusion.

Ce qui est consigné

L’enregistrement contient la lecture de résistance de chaque fusible du jeu, le type, le calibre et le fabricant, le circuit ou la position auquel il appartient, l’instrument et son état d’étalonnage ainsi que la température ambiante. Il note aussi l’état constaté du fusible et de son support, par exemple propre, décoloré, corrodé ou portant des signes d’échauffement, et si le fusible a été mesuré en place ou retiré. Ces données permettent de comparer des éléments semblables, et un fusible remplacé après une lecture douteuse est documenté avec la raison.

Comment les résultats sont jugés

La forme des critères est la comparaison et non une limite absolue unique, et cette page ne donne aucun chiffre. La première comparaison se fait entre les fusibles d’un même jeu, comme les trois phases d’un circuit, où des fusibles de même type et de même calibre doivent donner des lectures très proches et où celui qui s’écarte est suspect. La deuxième est la comparaison avec les données de résistance publiées par le fabricant ou avec une valeur de référence pour le même type de fusible, chaque conception ayant sa propre plage attendue. La troisième est la comparaison avec les résultats antérieurs de la même installation, où une tendance à la hausse compte. Lorsqu’une lecture est élevée, les connexions sont nettoyées de nouveau et l’essai répété, car un mauvais contact est une cause courante, et un fusible qui reste hors norme par rapport aux autres est remplacé. Les essais et les équipements pour lesquels ils sont demandés figurent dans ANSI/NETA ATS-2025 pour les travaux de réception et dans ANSI/NETA MTS-2023 pour les travaux d’entretien, et couvrent les interrupteurs, les variateurs, les démarreurs de moteur et les protecteurs de réseau. Consultez votre propre exemplaire sous licence de ces normes pour les valeurs et le libellé applicables.

Variantes

À la réception, l’essai vérifie que les fusibles fournis et installés sont sains et uniformes, et il crée la référence pour les travaux ultérieurs. En entretien, il est répété lors des arrêts et suivi dans le temps, et il est surtout utile sur les fusibles qui ont subi un service exigeant ou sur les circuits où un fusible a récemment fonctionné ailleurs. Les fusibles de puissance des interrupteurs à moyenne tension sont gros, faciles à mesurer et souvent remplaçables à la main, alors que les fusibles de coupe-circuit de ligne se mesurent au sol ou à l’atelier. Les fusibles qui protègent les variateurs et l’équipement électronique sont souvent des limiteurs de courant à action rapide, pour lesquels une très faible résistance et une concordance étroite entre phases comptent, et les câbles doivent être placés avec soin sur les capuchons d’extrémité. Les fusibles des protecteurs de réseau se manipulent, l’unité étant isolée, selon la procédure du fabricant. Dans tous les cas, la mesure s’ajoute à d’autres vérifications à basse résistance, comme la résistance de contact et la résistance des connexions boulonnées, qui examinent les connexions parcourues par le même courant.

Où cet essai est exigé

Les catégories d’équipement et les articles de norme qui exigent cet essai, et les formulaires de UltraDb qui le comportent.

Variateurs de vitesse

Essai d’Acceptation du Système de Variateur de Vitesse Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.17.B.9; ATS-2025 7.17.D.9

Machines Tournantes et Commande de Moteurs

Essai d’Acceptation des Démarreurs de Moteur Moyenne Tension Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.16.1.2.B.8; ATS-2025 7.16.1.2.D.8; MTS-2023 7.16.1.2.B.9

Protecteurs de Réseau

Essai d’Acceptation des Protecteurs de Réseau Classe 600 Volts Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.8.B.6; ATS-2025 7.8.D.6; MTS-2023 7.8.B.6

Interrupteurs-Sectionneurs

Essai d’Acceptation des Interrupteurs à Air Basse Tension Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.1.1.B.4; ATS-2025 7.5.1.1.D.4; MTS-2023 7.5.1.1.B
Interrupteur Isolé par Air de Moyenne Tension dans Enveloppe Métallique - Essai de Réception Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.1.2.B.5; ATS-2025 7.5.1.2.D.5; MTS-2023 7.5.1.2.B
Interrupteur d’Air, Moyenne et Haute Tension, Type Ouvert - Essai d’Acceptation Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.1.3.B.6; ATS-2025 7.5.1.3.D.6; MTS-2023 7.5.1.3.B.6
Essai d’Acceptation des Interrupteurs dans l’Huile Moyenne Tension Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.2.B.7; ATS-2025 7.5.2.D.7; MTS-2023 7.5.2.B
Essai d’Acceptation de l’Interrupteur Sous Vide Moyenne Tension Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.3.B.10; ATS-2025 7.5.3.D.10
Essai d’Acceptation des Sectionneurs SF6 Moyenne Tension Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.4.B.9; ATS-2025 7.5.4.D.9; MTS-2023 7.5.4.B
Interrupteurs et Sectionneurs - Essai de Réception Acceptation / Entretien
Cité dans: ATS-2025 7.5.5.B.5; ATS-2025 7.5.5.D.5; MTS-2023 7.5.5.B.5

Normes applicables

Spécifications d’essais d’entretien pour l’équipement et les réseaux électriques de puissance

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Questions

Un fusible peut-il sembler en bon état et avoir un élément endommagé?

Oui. L’élément est scellé dans le corps du fusible, de sorte qu’un élément aminci, partiellement fondu ou cassé ne se voit pas de l’extérieur. Une lecture de basse résistance plus élevée que celle de fusibles identiques du même jeu, ou plus élevée que les données du fabricant, est un moyen de déceler ce dommage sans détruire le fusible.

Pourquoi utiliser un ohmmètre à basse résistance plutôt qu’un multimètre?

Un fusible a une résistance très faible, et un multimètre n’a ni le courant d’essai ni les câbles de tension distincts nécessaires pour la lire de façon fiable. La résistance des câbles et des contacts masquerait le résultat. L’ohmmètre à basse résistance utilise un raccordement à quatre fils pour ne mesurer que le fusible.

Que faire si un fusible donne une lecture plus élevée que les autres?

Nettoyez d’abord les points de contact, remettez les mâchoires en place et mesurez de nouveau, car une mauvaise connexion est une cause courante. Si le fusible reste hors norme par rapport à son jeu, aux données du fabricant et aux résultats antérieurs, considérez-le comme suspect et remplacez-le avant de remettre le circuit en service.

Peut-on essayer le fusible alors qu’il est installé dans le circuit?

Seulement si le circuit est hors tension et si aucun trajet parallèle, comme un shunt, une charge ou une résistance, ne peut faire passer le courant d’essai autour du fusible. Sinon l’instrument lit le réseau parallèle. En cas de doute, retirez le fusible ou isolez-le aux deux extrémités avant de mesurer.

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