Quelles sont les étapes de base et les méthodes de mesure de distance pour les essais de défauts des câbles électriques ? HV Hipot Electric Co., Ltd. est spécialisée dans la fabrication de
La recherche de défauts dans les câbles électriques comporte généralement deux étapes : le diagnostic de la nature du défaut et l’essai du défaut. Le processus de diagnostic de la nature du défaut consiste à effectuer une compréhension initiale et une analyse de la situation du défaut affectant le câble. Ensuite, on classe la nature du défaut en fonction de la valeur de la résistance d’isolement. On sélectionne différentes méthodes de localisation en fonction de la nature du défaut et l’on détermine la distance approximative au point de défaut. Méthode de mesure de distance pour les défauts des câbles électriques
1. Méthode du pont
Cela comprend principalement plusieurs méthodes, telles que la méthode traditionnelle du pont en courant continu, la méthode de comparaison de la chute de tension et la méthode de résistance en courant continu. Il s’agit d’une méthode permettant de mesurer le rapport entre les défauts du câble et la chute de tension sur toute la longueur du câble, puis de multiplier ce rapport par la longueur totale du câble afin de calculer la distance jusqu’au défaut. Elle est généralement utilisée pour tester la distance jusqu’au défaut d’un câble dont la résistance d’isolement au point de défaut est de quelques centaines de kiloohms.
2. Méthode des impulsions à basse tension
Également appelée méthode radar, il s’agit d’une méthode consistant à injecter, à l’aide d’un instrument, des signaux impulsionnels à basse tension dans un câble par une de ses extrémités. Lorsqu’un point de défaut présentant une impédance d’onde non adaptée est rencontré, le signal impulsionnel est réfléchi et revient vers l’instrument de mesure. La distance jusqu’au défaut peut être déterminée en mesurant la différence de temps entre le signal réfléchi et le signal émis. Cette méthode présente les avantages d’une manipulation simple et d’une grande précision de mesure. Elle est principalement utilisée pour détecter les ruptures de conducteur et les défauts à faible résistance (résistance d’isolement inférieure à quelques centaines d’ohms), mais ne permet pas de détecter les défauts à haute résistance ni les défauts de claquage ultérieurs. Les défauts à haute résistance sont plus fréquents dans les câbles haute tension.
3. Méthode de tension impulsionnelle
Cette méthode applique un signal continu haute tension au câble défectueux à l’aide d’un générateur de signaux haute tension, provoquant ainsi une décharge par claquage au niveau de la défaillance. Après ce claquage, un signal d’onde de tension se propage, circulant alternativement entre l’extrémité de mesure et le point de défaut. À l’extrémité haute tension du générateur continu haute tension, l’appareil reçoit et mesure le temps nécessaire à cette onde de tension pour effectuer un aller-retour, puis multiplie ce temps par la vitesse de propagation de l’impulsion afin de calculer la distance jusqu’à la défaillance. Cette méthode permet de détecter aussi bien les défauts à haute résistance que ceux à basse résistance, mais son utilisation comporte des risques pour la sécurité en raison de la connexion électrique directe entre l’instrument de mesure de distance et la partie haute tension.
4. Méthode du courant pulsé
Cette méthode, tout comme la méthode de tension impulsionnelle, consiste également à calculer la distance jusqu’à la défaillance en appliquant un signal de courant haute tension au câble défectueux, provoquant ainsi une décharge par étincelage au niveau de la défaillance, puis en recevant et en mesurant, à l’aide d’un instrument, le signal d’onde de courant impulsionnel généré par cette décharge au point de défaillance, qui effectue un aller-retour entre ce point et l’extrémité de mesure. La différence réside dans le fait que, avec cette méthode, un coupleur de courant est fixé sur le fil de mise à la terre du générateur haute tension continu afin de capter le signal d’onde de courant générée par la décharge au point de défaillance dans la ligne. Ce signal est plus facile à comprendre et à interpréter, et le coupleur de courant n’a aucune connexion électrique directe avec la partie haute tension, ce qui le rend plus sûr.
5. Méthode des impulsions secondaires
Il s’agit d’une méthode d’essai relativement avancée, apparue ces dernières années. Il s’agit d’une nouvelle méthode de mesure de distance, développée sur la base de l’analyse aisée et de la grande précision des formes d’onde d’impulsions basse tension. Le principe fondamental consiste à appliquer des impulsions haute tension à des câbles présentant des défauts à haute résistance ou des défauts par claquage, au moyen d’un générateur haute tension, ce qui provoque une décharge en arc au point de défaut. En raison de la faible résistance de l’arc, les défauts à haute résistance ou par claquage deviennent, pendant la période d’amorçage de l’arc, des défauts de court-circuit à faible résistance. À ce stade, l’injection d’un signal d’impulsion basse tension dans le câble défectueux via un dispositif de couplage, ainsi que l’enregistrement de la forme d’onde de réflexion de l’impulsion basse tension (dite « forme d’onde d’arc chargé »), permettent d’observer clairement l’impulsion de réflexion à faible impédance au point de défaut ; après extinction de l’arc de défaut, on injecte un signal d’impulsion basse tension dans le câble défectueux et l’on enregistre, à ce moment-là, la forme d’onde de réflexion de l’impulsion basse tension (appelée « forme d’onde sans arc »). À ce moment-là, comme la résistance du défaut revient à une valeur élevée, le signal d’impulsion basse tension ne se réfléchit pas, ou très peu, au point de défaut. En comparant la forme d’onde d’arc chargé et la forme d’onde sans arc, les deux formes d’onde présentent des différences marquées aux points de défaut correspondants, et la distance entre le point de divergence nette de la forme d’onde et l’extrémité d’essai correspond à la distance jusqu’au défaut.
Pour tester la distance des défauts de câble à l’aide de cette méthode, les conditions suivantes doivent être remplies : premièrement, une décharge en arc doit pouvoir se produire au point de défaut sous l’action d’une haute tension ; deuxièmement, l’instrument de mesure de distance doit être capable d’émettre et de recevoir des signaux de réflexion d’impulsions basse tension pendant la durée de la décharge en arc. Dans la pratique, il est généralement nécessaire d’allonger la durée de la décharge en arc au point de défaut en insérant, au moment de la décharge, un condensateur basse tension de forte capacité, ou de détecter précisément le début de la décharge en arc et d’injecter des signaux d’impulsions basse tension afin de garantir l’obtention de la forme d’onde de réflexion d’impulsions basse tension pendant la décharge en arc au point de défaut.
Cette méthode est principalement utilisée pour tester la distance jusqu’à la panne dans le cas de pannes à haute résistance et de pannes par claquage, qui peuvent généralement générer une décharge d’arc, tandis que les pannes à faible résistance peuvent être testées directement à l’aide de la méthode des impulsions basse tension.
L’onde mesurée selon cette méthode est plus facile à analyser et à comprendre que l’onde obtenue par les méthodes de courant impulsionnel ou de tension impulsionnelle, permet un calcul automatique et offre une précision de mesure supérieure.
Selon les différentes méthodes de comptage des impulsions, on peut également l’appeler méthode des trois impulsions ou méthode des impulsions multiples.