Localisation des défauts de câble: méthodes de pré-localisation et de localisation précise est la discipline en deux étapes consistant à trouver un défaut dans un câble électrique souterrain: d’abord le réduire à une courte section le long du tracé (pré-localisation), puis marquer l’emplacement exact pour la fouille (localisation précise).
Les câbles souterrains ne peuvent pas être inspectés visuellement, ainsi le flux de travail repose sur des mesures prises aux extrémités du câble, puis sur le parcours du tracé avec un récepteur.
Les mesures de distance depuis une extrémité de câble sont précises à quelques pourcents de la longueur, ce qui sur un long câble d’alimentation peut encore représenter des dizaines de mètres de tranchée, bien trop imprécis pour ouvrir la route une seule fois.
La pré-localisation réduit le défaut au bon regard ou à la bonne section; la localisation précise le résout ensuite à environ un mètre grâce à la détection en surface. Sauter l’une ou l’autre étape vous fera perdre une journée ou creuser sur une estimation erronée.
La méthode correcte dépend entièrement du type de défaut, aussi des tests d’isolement et de continuité en début d’intervention indiquent-ils ce à quoi vous avez affaire avant de choisir une technique.
Ces vérifications simples classent le défaut et orientent l’ensemble de l’intervention. Pour un rappel sur l’isolement, voir notre note sur les classes d’isolement des moteurs.
Un TDR, ou radar de câble, injecte une impulsion basse tension et mesure le temps des réflexions. Il convertit le temps aller-retour en distance en utilisant la vitesse de propagation (VOP) du câble, généralement autour de la moitié de la vitesse de la lumière pour les câbles d’alimentation.
Un circuit ouvert réfléchit l’impulsion avec la même polarité; un court-circuit ou un défaut à faible résistance la réfléchit inversée. La TDR est rapide et non destructive mais ne peut pas, à elle seule, détecter un défaut à haute résistance, car une petite impulsion ne brisera pas l’isolant pour créer une réflexion.
La plupart des défauts en service sont à haute résistance, aussi deux techniques haute tension dominent :
Le pont de Murray, un pont de type Wheatstone basé sur un rapport de résistances, reste utile lorsqu’un conducteur parallèle sain est disponible.
À l’emplacement estimé, un générateur de surtension, couramment appelé « thumper », décharge un condensateur haute tension dans le câble toutes les quelques secondes. Au niveau du défaut, la décharge produit un arc, générant un bruit mécanique (un « thump ») et un transitoire électromagnétique. L’opérateur se déplace avec deux capteurs :
La combinaison des deux signaux localise le défaut à environ un mètre près. Pour les défauts de gaine, une enquête par gradient de terre (sondage de tension de pas) trace le courant de fuite jusqu’à la brèche au lieu d’écouter un arc.
| Type de défaut | Résistance typique du défaut | Méthode de pré-localisation | Méthode de localisation précise |
|---|---|---|---|
| Circuit ouvert | Très élevée (conducteur rompu) | TDR (réflexion même polarité) | Surtension ou traçage capacitif |
| Court-circuit ou faible résistance | Inférieure à quelques centaines d’ohms | TDR (réflexion inversée) | Thumper avec microphone acoustique |
| Haute résistance | Kilo-ohms à mégaohms | Réflexion par arc ou courant d’impulsion | Thumper avec microphone acoustique et récepteur EM |
| Intermittent ou à étincelles | Variable, dépendant de la tension | Méthode du courant d’impulsion (ICE) | Thumper avec corrélation EM |
| Gaine ou enveloppe | Trajet de fuite vers la terre | Pont en boucle ou décroissance de tension | Sondage de gradient de terre (tension de pas) |
Localiser le défaut n’est que la moitié du travail ; il faut aussi savoir si le reste du câble peut être remis sous tension. Deux diagnostics sont standard sur les câbles moyenne tension :
Cela s’inscrit dans une routine plus large de surveillance de l’état ; voir notre aperçu des essais de décharge partielle pour l’aspect en ligne du diagnostic des câbles. Fabrico conserve les dossiers d’essais, les résultats VLF et tan delta, ainsi que l’historique des réparations pour chaque actif câble afin que les tendances restent visibles. Réservez une démo Fabrico pour voir comment l’historique des actifs s’articule.
Une impulsion TDR standard est trop faible pour ioniser un défaut à haute résistance, elle ne produit donc pas de réflexion à cet endroit. La réflexion par arc résout cela en utilisant une surtension pour ioniser le défaut en un arc temporaire que le TDR peut alors détecter.
Le câble doit être hors tension, isolé et mis à la terre, avec l’énergie de surtension adaptée à sa catégorie. Une énergie de thump trop élevée peut agrandir le défaut ou endommager un isolant sain, aussi les opérateurs utilisent-ils l’énergie minimale donnant un signal clair.
Effectuez-les après une réparation pour vérifier le câble avant la remise sous tension, et périodiquement dans le cadre de la surveillance d’état. Le VLF fournit une tension d’essai ou diagnostique à 0,1 Hz, tandis que le tan delta évalue la perte diélectrique pour révéler un vieillissement qu’un simple tir de localisation de défaut ne détecterait pas.
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