Comment identifier et localiser efficacement les défauts des câbles d'alimentation
Les défauts des câbles d'alimentation peuvent se présenter sous différentes formes, et certains sont plus faciles à identifier que d'autres. Les défauts permanents sur les réseaux simples, tels que les systèmes d'éclairage public où le chemin des câbles est connu, sont souvent plus faciles à détecter. D'autre part, la détection des défauts des câbles d'alimentation est rarement simple et peut être très coûteuse, en particulier pour les câbles souterrains. Au Royaume-Uni, creuser un trou dans une rue peut coûter des dizaines de milliers de livres, et déterrer des câbles peut coûter jusqu'à 4 millions de livres par mile de câble.
Alors, quelle est la solution ? Une approche structurée du diagnostic et de la localisation des défauts des câble à l'aide d'équipements de test modernes est une solution beaucoup plus efficace et économique. Passons en revue le processus.
Étape 1 : test initial
La première étape de la détection des défauts est relativement simple. Effectuez les contrôles de continuité et de résistance basse tension pour confirmer la présence d'un défaut. Évitez de réaliser un test d'isolement haute tension à ce stade, car cela pourrait modifier les caractéristiques du défaut, ce qui le rendra plus difficile à localiser ultérieurement.
Étape 2 : utilisation d'un réflectomètre à domaine temporel (TDR)
Une fois le défaut confirmé, l'étape suivante consiste à le localiser à l'aide d'un réflectomètre à domaine temporel. Le TDR envoie une brève impulsion basse tension dans le câble et mesure le temps nécessaire pour que l'impulsion soit réfléchie par le défaut. Cela permet d'estimer la distance entre le défaut et le point de test. Les réflectomètres à domaine temporel sont particulièrement efficaces pour identifier les défauts de circuit ouvert ou de court-circuit.
Il est recommandé d'enregistrer une trace pour référence avant d'effectuer d'autres tests. Cela permet de comparer les données en temps réel et les données enregistrées, afin d'identifier tout changement dans l'état du défaut.
Étape 3 : TDR double canal
Certains réflectomètres à domaine temporel, connus sous le nom de TDR double canal, peuvent tester deux phases de câble simultanément. Cela facilite la comparaison d'un circuit défectueux avec un circuit en état de marche. Les TDR double canal, comme le Megger CFL535G, peuvent même tester des circuits sous tension, éliminant ainsi le besoin de filtres de blocage supplémentaires.
Bien que les réflectomètres à domaine temporel de base soient compacts et économiques, ils peuvent détecter un pourcentage non négligeable de défauts. Ils constituent un excellent investissement pour les projets de petite taille où l'achat d'équipements de pointe n'est pas toujours possible.
Étape 4 : si le TDR ne trouve pas le défaut
Si la résistance du défaut est élevée, un TDR ne pourra pas détecter le problème. Une solution possible consiste à « conditionner » le défaut en le brûlant pour modifier ses caractéristiques. Cependant, cette méthode doit être utilisée avec prudence, car elle pourrait entraîner des complications lors des tests ultérieurs.
Étape 5 : méthodes de réflexion de l'arc et d'impulsion de courant
Si les techniques TDR de base ne fonctionnent pas, des méthodes plus avancées telles que la technique de réflexion de l'arc peuvent être utilisées. Cette méthode consiste à envoyer une impulsion haute tension dans le câble, ce qui crée un arc temporaire à l'emplacement du défaut. L'arc se comporte comme un défaut de court-circuit, ce qui permet au TDR de le localiser.
Une autre méthode, la technique d'impulsion de courant, utilise une impulsion haute tension pour déclencher un « contournement » au niveau du défaut. Les signaux transitoires provoqués pendant le contournement se déplacent le long du câble et leurs intervalles de temps peuvent être analysés pour estimer la distance jusqu'au défaut.
Étape 6 : localisation précise du défaut
Une fois la distance jusqu'au défaut déterminée, le défi suivant consiste à déterminer son emplacement exact. Ce processus implique l'utilisation d'un générateur de surtension, communément appelé « marteleur », qui envoie des impulsions haute tension dans le câble. À l'emplacement du défaut, ces impulsions provoquent un contournement, ce qui crée un bruit de martèlement, ainsi qu'un champ électromagnétique. Ce bruit et ce champ électromagnétique peuvent être détectés à l'aide de récepteurs spéciaux.
Pour les câbles enterrés, un récepteur d'ondes de choc est souvent utilisé. L'opérateur déplace cet appareil sur le chemin du câble jusqu'à ce que le bruit et le champ électromagnétique augmentent, indiquant l'emplacement du défaut.
Étape 7 : cas particuliers - câbles dans les conduits et défauts de court-circuit
La localisation des défauts des câbles placés dans des conduits peut s'avérer difficile, car le son passe par le conduit et rend plus difficile la localisation exacte. Dans de tels cas, il peut être plus rentable de remplacer une section du câble que d'essayer d'en déterrer une.
En outre, tous les défauts ne produisent pas nécessairement un bruit de martèlement. Par exemple, les défauts de court-circuit ne provoquent pas de contournements, ce qui signifie qu'il n'y a pas de bruit ou de champ électromagnétique à détecter. Dans ces situations, un TDR associé à un traceur de chemin de câble peut aider à déterminer la distance du défaut, mais il devient plus difficile de localiser son emplacement exact.
Pourquoi investir dans un équipement de localisation des défauts de câblage ?
Bien que la localisation des défauts des câbles d'alimentation puisse s'avérer difficile, l'utilisation d'une combinaison d'instruments de test modernes et d'une approche structurée de détection des défauts peut considérablement faciliter le processus. Compte tenu des temps d'arrêt et des pertes potentiels associés aux défauts de câble, investir dans les derniers équipements de localisation des défauts est une décision intelligente et rentable.
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