Test de gaine avec BAUR
La localisation des défauts de gaine est nécessaire pour éviter l'endommagement d’un câble et les défauts par la suite. Pour éviter le pire, le processus d’entretien d’un réseau câblé consiste aussi à détecter, localiser et éliminer les défauts de gaine. Ceci est réalisé au moyen d'un test de gaine, suivi d’une prélocalisation des défauts par un pont (méthode Murray ou de Glaser) et enfin de la localisation précise des défauts de gaine. Le pont de test de gaine et de localisation de câble automatique shirla de BAUR permet ces procédures.
Essai permettant de détecter les défauts de gaine
Une gaine endommagée est bien souvent à l'origine des défauts de câble. Il s’agit presque toujours de dommages entraînant une infiltration d’eau qui va réduire au fil du temps la qualité du matériau isolant jusqu’à sa destruction complète.
Dans le cas de câbles moyenne et haute tension notamment, les défauts de gaine de ce type favorisent l'apparition des arbres d'eau (arborescences d'eau) qui conduisent également à un défaut de câble. Dans le cadre d’un entretien diagnostic, il est indispensable d’éliminer les défauts de gaine, car un diagnostic long et coûteux serait relativement inutile tant que des dommages de la gaine peuvent aggraver les points faibles existants.
Lors du test de gaine, une tension d’essai allant jusqu’à 10 kV est appliquée au blindage du câble pendant au moins une minute et le courant de fuite à la terre mesuré. L'essentiel est ici de séparer durant toute la mesure le blindage de câble aux deux extrémités de la mise à la terre car le courant d'essai prendrait sinon directement la direction de la terre et le défaut lui-même serait masqué. Les courants de fuite mesurés diffèrent en fonction du matériau et du vieillissement de la gaine extérieure, de la longueur du câble et du nombre de boîtes de jonction. Une certaine connaissance du câble est donc nécessaire, ainsi que de l'expérience. Il y a éventuellement un problème dès que le courant de fuite passe de la plage µA à mA ou, par exemple en cas de pic soudain en cours d'essai.
Prélocalisation de défaut de gaine
S'il est constaté lors de l'essai un courant de fuite dont la hauteur fait suspecter un défaut de gaine, il est recommandable d'éliminer le défaut le plus rapidement possible. Pour localiser les défauts de gaine ou les défauts à la terre, la technique de mesure par réflexion est inadaptée car le sol ne représente pas une phase de retour utilisable pour des défauts de ce type.
Les méthodes de mesure par pont sont essentiellement recommandées pour la prélocalisation d’un défaut de gaine. Ces méthodes s'appuient sur la méthode comparative dans laquelle la résistance est déterminée avant et après l'emplacement d'un défaut et mise en rapport. Cette prélocalisation se fait avec une tension continue sur une liaison câblée déconnectée et débranchée du réseau.
Le dispositif BAUR shirla permet des mesures par pont selon le principe de Murray ou de Glaser. Les deux principes reposent sur le pont de Wheatstone dans lequel deux points du circuit de mesure doivent être équilibrés au même potentiel pour qu’un dispositif de mesure (autrefois un galvanomètre) raccordé entre ces deux points n’affiche aucun courant. Le circuit du pont est alors en équilibre.
Les mesures à proprement parler sont réalisées de manière complètement automatisées par le shirla de BAUR. L'utilisateur doit simplement entrer la tension maximale, la longueur, le matériau et les sections de tronçons connus et raccorder les câbles d'essai à l'objet à tester. Une fois la mesure terminée, la distance au défaut est indiqué en mètres à l'écran.
shirla
Appareil portable pour le test de gaine
Localisation précise des défauts de gaine
La pré-localisation décrite ci-dessus permet de déterminer la distance par rapport à la défaillance. Étant donné qu'une liaison câblée enfouie n'est jamais rectiligne, la position du défaut n'est toujours connue que de manière approximative. Même avec une précision de mesure de 0,1 % ou moins pour la prélocalisation, la différence par rapport à la position géographie réelle peut aller jusqu'à ±10 %. Cela pourrait signifier une position de défaut possible sur une plage de 200 mètres pour un câble d'une longueur de 1 km.
La localisation précise des défauts de câble sert à éliminer cette imprécision sur le plan de la métrologie et à réduire à un minimum les tranchées nécessaires. Une tension continue cyclique est injectée à cet effet dans le blindage défectueux et la tension est ensuite mesurée sur site avec un voltmètre spécial à l'aide de piquets de terre servant d'électrodes de mesure. Le cadencement permet de mieux identifier le signal, mais elle élimine également les parasites dus à des effets galvaniques ou à d'autres tensions dans le sol.
Le système de localisation précise protrac® sert à la localisation ultraprécise des défauts de câble et de gaine. L’utilisation de technologies ultramodernes permet, grâce au protrac®, de localiser le défaut de manière particulièrement rapide et précise. Le concept innovant de traitement du signal à deux niveaux offre une très grande sensibilité et une précision élevée ainsi qu'une atténuation maximum des bruits parasites.
Dans la localisation précise avec protrac®, les sondes à gradient de potentiel (SVP) servent à localiser les défauts de gaine en association avec l’unité de commande CU et une source de haute tension.
Le principe de la localisation précise des défauts de câble est simple : le sens de déplacement de l’aiguille du voltmètre va vers le défaut et la tension mesurée augmente au fur et à mesure que l’on s’en approche. Peu avant d'atteindre l'emplacement du défaut, la tension augmente fortement et elle tombe ensuite à zéro dès que les piquets de terre sont enfoncés symétriquement des deux côtés du défaut. On a ainsi localisé la position précise du défaut de gaine.
Kit « Gradient de potentiel » protrac®
Recherche des défauts de gaine avec gradient de potentiel
Exemple avec un câble HVDC
La localisation des défauts de gaine avec pont de mesure convient pour divers types de câbles. Elle permet même de mesurer des câbles de plusieurs centaines de kilomètres. C’est ce qui s’est passé sur la liaison HVDC 450 kV NorNed entre la Norvège et les Pays-Bas.
Sur la liaison câblée de 580 km de long, un défaut de gaine a pu être parfaitement localisé à l’aide d’un appareil BAUR et de la mesure par pont de Murray.
La mesure a révélé que le défaut de gaine se trouvait environ au niveau d’Esbjerg. La prélocalisation relativement précise du défaut sur les 580 km de câble sous-marin a simplifié et accéléré sa localisation précise.
