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RÉSUMÉ
Cet article traite des différentes démarches de prélocalisation échométriques utilisées dans la recherche des défauts dans les câbles d'énergie. Ces méthodes, pour certaines de comparaison, sont fondées sur la réponse d’un câble à une impulsion soit en basse tension, soit en courant, et sont parfois spécifiques d’un type de défauts ou d’un type de réseaux. Le résultat des mesures permet de définir une zone d’écoute sur le dessin câble, avec une précision de mesure pouvant descendre sous 5 %, le temps de recherche s’en trouve ainsi réduit.
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Henri KUZYK : Formateur Chef de projet au SFP (Service de la Formation Professionnelle) d’Électricité de France
INTRODUCTION
Connecter simplement un générateur d’ondes de choc à la phase en défaut d’un câble en avarie et faire un point d’écoute tous les 5 m environ est une technique possible pour trouver le défaut et indiquer où commencer l’excavation nécessaire à la réparation,... lorsque la liaison est courte (quelques dizaines de mètres, tout au plus).
Plus raisonnablement, le choix d’une méthode de prélocalisation en fonction des caractéristiques du défaut doit permettre de positionner une zone d’écoute sur le dessin du câble.
Les méthodes échométriques, fondées sur l’analyse de la réponse d’un câble à une impulsion électromagnétique, permettent la prélocalisation.
La mesure réalisée donne le centre de cette zone d’écoute et le soin déployé dans la mise en œuvre de la méthode choisie permet d’en réduire l’incertitude à environ 5 % de la mesure. Avec une cartographie en bon état, exacte et un calibrage « pointu » de l’échomètre, on peut obtenir une mesure à 1 ou 2 %. Avec un réglage « standard », l’incertitude peut atteindre voire dépasser 10 % de la mesure.
Cette première étape permet donc de se rendre sur la zone présumée du défaut et ainsi de réduire le temps de recherche par les ondes de choc une fois sur place.
Nous n’aborderons ici que les différentes méthodes échométriques. Les notions théoriques seront rassemblées en Câbles d’énergie : théorie de l’échométrie.
Ce fascicule fait partie d’un dossier sur la recherche de défauts dans les réseaux de câbles d’énergie :
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Câbles d’énergie : recherche et identification de défauts « Câbles d’énergie : recherche et identification de défauts » ;
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Câbles d’énergie : prélocalisation des défauts par échométrie « Câbles d’énergie : prélocalisation des défauts par échométrie » ;
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Câbles d’énergie : théorie de l’échométrie « Câbles d’énergie : théorie de l’échométrie » ;
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Câbles d’énergie : méthodes de localisation des défauts « Câbles d’énergie : méthodes de localisation des défauts » ;
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Méthodes d’échométrie en impulsion de courant
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1. Méthodes d’échométrie en impulsions BT
1.1 Méthode classique
On peut aussi nommer cette méthode : échométrie BT en comparaison, puisque cela caractérise parfaitement la manière dont on doit la mettre en œuvre.
L’échomètre étant aiguillé vers les 3 phases du câble en défaut, un commutateur interne va diriger successivement l’impulsion vers chacune des phases. Selon l’appareil, on pourra visualiser les échogrammes, superposés, de 2 ou 3 phases.
L’échomètre permet, à minima, de visualiser les phases par paires, en rotation : L1/L2, L2/L3, L3/L1.
Cette méthode requiert de disposer d’une phase « saine », d’un point de vue échométrique : cela se traduit par la nécessité d’avoir une résistance mesurée supérieure à environ 150 Ω sur un réseau sans dérivation et supérieure à environ 50 Ω sur un réseau avec dérivations.
Des échogrammes caractéristiques après une comparaison entre une phase saine et une phase en défaut sont donnés sur les figures 1 et 2. La première divergence correspond à la mesure du défaut.
Dans le cas des réseaux mixtes aérien/souterrain, l’échométrie ne s’applique que si l’on injecte le signal sur le câble et non sur la ligne. En effet, le rapport des impédances est d’environ 10 (20 à 40 Ω pour le câble et 300 à 400 Ω pour la ligne) et donc le premier câble est un court-circuit pour la ligne et masque le reste du réseau.
Bien sûr, plus le réseau est étendu et plus l’échogramme est, d’une part, difficile à lire et, d’autre part, difficile à interpréter. Les méthodes de comparaison s’imposent pour cela.
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La gamme de mesure choisie doit permettre de voir à l’écran la courbe représentant la totalité de la longueur du réseau.
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Puisque l’on compare deux phases, il faut que cela soit possible. S’il n’y a pas de problème, à l’évidence, pour les réseaux sans dérivation, en revanche, les réseaux avec dérivations doivent être parfaitement identiques. On entend par là que les branchements souterrains monophasés rendent cette méthode inefficace. Le réseau doit être...
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