Étude de cas : Localisation d'un défaut sur un câble 380V

Étude de cas : Câble Défaut Emplacement sur un câble de 380V

je suis... Préparation avant le test

II. Processus de test

Étape 1 : Détermination de la nature de la panne

Une mesure de l'isolation triphasée du câble a été effectuée à l'aide d'un mégohmmètre 500V. L'isolation mesurée par rapport à la terre était de : 50Ω pour la Phase A, infinie pour la Phase B et infinie pour la Phase C. Cela indiquait une panne franc-par terre à faible résistance sur la Phase A. La Phase A présentait une continuité en mode sonnerie du multimètre.

Étape 2 : Localisation préalable de la panne

1. À l'extrémité de la salle de distribution, en utilisant le mode d'impulsion basse tension du véhicule de localisation de pannes, le câble entre les Phases B et C a été mesuré afin de déterminer une longueur totale de 107 mètres, comme indiqué sur la figure ci-dessous.

2. Étant donné que l'armure du câble à l'extrémité de la salle de distribution n'était pas mise à la terre, la méthode des ondes progressives n'a pas pu être utilisée entre la phase défectueuse et l'armure. Les tests effectués entre la phase défectueuse et la terre n'ont pas non plus permis d'obtenir un signal efficace. Par conséquent, la méthode du pont a été utilisée pour mesurer directement la distance jusqu'à la panne sur le câble. En réglant différentes valeurs de courant, la méthode du pont a indiqué une distance de 6 à 7 mètres à l'extrémité proche. Après avoir changé l'extrémité de test, la distance jusqu'à la panne a été mesurée à 101 mètres. La somme des distances des pannes mesurées aux deux extrémités correspond à la longueur totale du câble. Comme indiqué dans la figure ci-dessous :

Étape 3 : Recherche à l'aide du localisateur de câbles Le tracé est connu et le schéma du parcours est illustré dans la Figure 4 ci-dessous.

Étape 4 : Localiser précisément la panne

1. Étant donné que l'emplacement de la panne, déterminé par la méthode du pont, se situait à 7 mètres du point de test, une panne en extrémité proche a été détectée. Afin d'éviter les interférences dues au bruit de l'équipement provoqué par l'application de la tension, le véhicule a été déplacé jusqu'au coffret de distribution en extrémité pour y appliquer la pression et déterminer l'emplacement de la panne.

2. Au niveau du coffret de distribution en extrémité, le client avait partiellement dénudé l'armure du câble et mis à la terre ladite armure. Une décharge impulsionnelle de 5 kV a été appliquée entre la phase défectueuse et la terre. Un bruit de décharge a été entendu et des étincelles ont été observées dans la tranchée de câble en extrémité proche, comme illustré dans la Figure 5 ci-dessous. Une fois l'impulsion haute tension coupée, le câble a été soulevé, mais aucun dommage évident n'a été constaté. Une décharge provenant de l'armure a été suspectée. Après suspension du câble, une nouvelle application de tension a été effectuée à cet endroit, mais aucune décharge n'a été observée.

3. Continuez à pressuriser la phase défectueuse pour localiser le point. Aucun bruit de décharge n'est entendu au point de défaut dans la tranchée de câble en extrémité proche. Le câble descend depuis le tableau de sortie de la salle de distribution et suit la tranchée de câble jusqu'au mur de la salle de distribution, puis il est directement enterré à l'extérieur de cette salle. La longueur de ce tronçon de câble est d'environ 6 ou 7 mètres. Aucun bruit de décharge n'est entendu au point de défaut à l'emplacement enterré à l'extérieur du mur, seul un léger bruit de décharge de l'armure est perçu.

4. Poursuivant la localisation du point de défaut, nous avons entendu un bruit de décharge à un endroit situé à environ 75 mètres de l'extrémité d'essai, accompagné d'une vibration du sol. Cet endroit présentait des signes de réparations antérieures, et après enquête, nous avons appris qu'un tuyau d'eau avait été posé précédemment, comme indiqué sur la Figure 7 ci-dessous. Toutefois, cet emplacement s'écartait nettement de la distance mesurée par le pont. Nous avons supposé que, après que la phase défectueuse eut été solidement raccordée à l'armure, la majeure partie de l'énergie issue de la décharge impulsionnelle avait été conduite à travers l'âme du câble vers l'armure, provoquant une décharge vers la terre au niveau de la gaine extérieure endommagée. Le point de défaut réel se situait encore environ 6 à 7 mètres plus en amont.

5. Comme aucun bruit de décharge n'était perceptible vers la fin, nous avons prévu de localiser le défaut en utilisant la méthode de la tension par pas du système de localisation de défaut sur gaine extérieure HC-10. Le signal mesuré à l'extérieur du mur de la salle de distribution indiquait l'extrémité éloignée et était d'environ 4 mV. Cela a persisté jusqu'à 75 mètres, où un bruit de décharge nettement audible a été détecté, avec une valeur de signal d'environ 30 mV. (En raison de la chaussée en béton à cet endroit, les tests ont été limités à un intervalle parallèle au câble.) Au-delà de ce point, la direction du signal a changé, indiquant que le point de dommage mesuré se trouvait toujours à cet endroit. Les variations du signal sont illustrées sur la figure ci-dessous. Toutefois, les résultats ne correspondaient pas à ceux obtenus avec le test du pont, et la valeur du signal de tension par pas mesurée était relativement faible. Nous avons supposé que le point de défaut n'était pas endommagé à l'extérieur, entraînant une fuite du signal à partir du point de dommage sur la gaine extérieure plutôt qu'au niveau du point de défaut lui-même.

6.À ce stade, le câble rencontrait des problèmes. La distance mesurée par le pont ne correspondait pas à l'emplacement du point de dommage, tel que déterminé par le bruit de décharge et les mesures de tension de pas. Le câble était enterré peu profondément dans un chemin en terre, à deux ou trois mètres après la sortie du mur de la salle de distribution, alors que le bruit de décharge était perçu sur une surface en ciment durcie, plus en profondeur. Ils ont donc prévu d'excaver d'abord le chemin en terre. Après l'excavation, ils n'ont observé aucun signe de dommage sur la surface extérieure du câble. Ils ont soupçonné que la phase défectueuse était en contact solide avec l'armure du câble. Par conséquent, ils ont déconnecté l'armure du câble à environ huit ou neuf mètres. Ensuite, à l'aide d'un multimètre, ils ont effectué un test de continuité entre la phase défectueuse et l'armure, comme indiqué sur la figure ci-dessous. Les résultats des tests ont montré que l'âme du câble sur la phase défectueuse était conductrice aux deux extrémités de l'armure, avec une résistance d'environ 0 ohm vers l'extrémité du test et environ 29 ohms vers l'autre extrémité. Une nouvelle pressurisation a confirmé que le câble ne se déchargeait pas, et le bruit de décharge à l'armure près de l'extrémité avait disparu.

7.À ce stade, il a d'abord été déterminé que le câble pourrait présenter un défaut de mise à la terre multipoint, entraînant des résultats incorrects des tests du pont. Le bruit de décharge entendu à environ 75 mètres était l'un des points de défaut. Étant donné que la tension était appliquée à l'extrémité, la décharge s'est produite préférentiellement à partir du premier point de défaut proche de l'extrémité, et le bruit de décharge de l'armure a disparu après la déconnexion de l'armure à l'extrémité proche. Par conséquent, le point de défaut à 75 mètres a été excavé en premier et réparé avant les tests. Après l'excavation, il s'est avéré que le câble présentait des points de dommages évidents, comme indiqué sur la figure ci-dessous.

8. Après avoir découvert le premier point de défaut, ainsi que le point de défaut précédemment identifié par le client, il y avait déjà deux points de défaut sur le câble de 107 mètres de long. Le câble avait été posé depuis moins d'un an, nous avons donc prévu de remplacer directement le câble sans poursuivre davantage les recherches.

III. Test S résumé

01 Les câbles basse tension sont sujets à de multiples défauts à la terre, affectant considérablement les résultats du test de la boucle. Dans ce cas, la méthode des ondes voyageuses ou la méthode de la tension par bonds peut être utilisée pour vérification croisée.

02 Lors de l'utilisation de la méthode des ondes voyageuses pour la localisation des défauts sur des câbles basse tension, ne pas tester le conducteur par rapport à la terre. En effet, le signal de l'onde voyageuse provenant de la terre est mal transmis, ce qui entraîne des formes d'onde indétectables.

03 Lors de l'utilisation de la méthode de la tension par bonds pour la localisation des défauts sur des câbles enterrés directement sous une chaussée durcie, en raison des caractéristiques spécifiques de la chaussée, il est possible de tester les fissures de la chaussée parallèles au câble. Enfin, l'emplacement du défaut peut être déterminé en se basant sur la position d'installation du câble. Sur chaussée durcie, il est également possible d'insérer un burin en acier à travers les fissures pour localiser le défaut.

04 Les défauts de contact mort à faible résistance produisent généralement peu ou pas de bruit de décharge. Toutefois, le véhicule de détection de défauts de câbles utilisé dans ce cas dispose d'un condensateur interne plus important et d'une énergie de décharge beaucoup plus élevée que les générateurs haute tension conventionnels, ce qui entraîne un bruit de décharge nettement perceptible.

IV. Analyse de la cause du défaut

Le point de défaut excavé était un petit trou pratiquement circulaire, avec des marques de morsures autour. On a suspecté que l'isolation du câble avait été endommagée et perforée par des insectes et des fourmis.

V. Recommandations pour l'exploitation et la maintenance

1. Inspecter régulièrement les câbles enterrés directement afin d'identifier et de traiter rapidement les risques potentiels pour la sécurité. Ces inspections doivent inclure l'aspect extérieur du câble, ses performances d'isolation ainsi que l'état des connecteurs.

2. Lors de la pose de câbles enterrés directement, prendre des précautions pour éviter la corrosion du sol, les dégâts causés par les insectes et les rongeurs, l'infiltration de l'eau souterraine ainsi que les dommages mécaniques.