Comment détecter les défauts dans les câbles de puissance haute tension

Vous trouvez des défauts dans des câbles d'alimentation flexibles à haute tension en utilisant des vérifications de base et des outils spéciaux. Plus de 80% des problèmes sont des défauts à haute résistance. Ceux-ci se produisent souvent à cause des problèmes d'isolation. Les principaux défauts sont les faibles résistances, les circuits ouverts et les défaillances du flashover. Vous utilisez des testeurs de continuité, des dispositifs TDR, des générateurs de surtension et des localisateurs électromagnétiques pour repérer ces problèmes. La sécurité est toujours la plus importante, vous devez donc choisir votre méthode en fonction de l'état du câble et du type de défaut.

Sécurité

Lorsque vous travaillez avec des câbles d'alimentation haute tension de sécurité, vous devez toujours penser à la sécurité en premier. De nombreux accidents se produisent parce que les gens sautent des étapes ou utilisent les mauvais outils. Vous pouvez arrêter la plupart des accidents en suivant les règles de sécurité et en utilisant le bon équipement.

EPP

L'équipement de protection individuelle (EPI) vous tient à l'abri des mauvaises blessures. Les événements ARC Flash peuvent vous brûler, vous choquer ou même provoquer la mort. Vous devez porter:

• Vêtements à arc

• Gants et bottes isolés

• Boucliers faciaux et verres de sécurité

• Protection auditive

Verrouillage / tagout

Les étapes de lock-out / tagout (LOTO) vous protégent de l'électricité en direct. Parfois, les travailleurs pensent que l'équipement est éteint, mais il est toujours en cours. Vous devez:

• Éteindre et séparer toutes les sources d'alimentation

• Mettez en place des appareils et des étiquettes de lock-out en place

• Assurez-vous que le câble est désactivé avant de commencer à travailler

Des étapes de loto strictes suivent les règles de sécurité de l'OSHA et du monde. Ces étapes empêchent les machines de s'allumer par accident et de garder tout le monde en sécurité.

Zone de travail

Une zone de travail sûre aide à arrêter les blessures. Tu devrais:

• Gardez la zone propre et ramassez tout ce que vous pourriez trébucher

• Utilisez des outils anti-explosion dans des endroits dangereux

• Mettez des détecteurs de gaz pour SF6 et d'autres gaz nocifs

• Marquez la zone et installez des panneaux d'avertissement

Remarque: Faites toujours un contrôle des risques avant de commencer à travailler. Cela vous aide à trouver des dangers comme la brûlure d'huile ou de fuites de gaz à l'appareil de commutation.

Pré-test

Avant de tester des câbles haute tension , vous devez vous préparer. Les étapes de pré-test sont:

• Regardez l'histoire du câble et les anciens résultats des tests

• Vérifiez si vos outils de test fonctionnent correctement

• Assurez-vous que tout le monde dans votre équipe a la bonne formation et les bons certificats

De nombreuses entreprises souhaitent que vous terminez une formation spéciale et obtenez des certificats, comme des cours sur les tests d'isolation et la détection avancée des défauts. Des règles mondiales comme la CEI 60840 et la CEI 61936-1 vous indiquent comment tester et signaler en toute sécurité. Suivre ces règles vous protège, vous et votre équipe, à chaque fois que vous travaillez.

Chèques initiaux

Vous devez toujours faire des vérifications simples en premier. Ces étapes vous aident à trouver de nombreux problèmes tôt. Ils empêchent également de plus gros problèmes de se produire plus tard.

Inspection visuelle

Commencez par regarder le câble et ses pièces. Essayez de trouver des dégâts, des usures ou de la rouille. Rechercher:

• Fissures ou divisions dans l'isolation

• Signes d'eau ou de taches humides

• Rouille sur les connecteurs et les joints

• Gonflement, changements de couleur ou marques de brûlure

Remarque: les pièces de câble comme les terminaisons et les joints se brisent en premier. Regardez ces endroits de très près. Les vérifications visuelles vous aident à voir des problèmes comme les pauses d'isolation ou la rouille avant qu'elles ne s'aggravent.

Test de continuité

Utilisez maintenant un testeur de continuité pour vérifier les fils du câble. Ce test montre si les fils sont toujours connectés. Si vous voyez une résistance élevée ou pas de connexion, un fil peut être cassé.

• Mettez le testeur aux deux extrémités du câble.

• Assurez-vous que la résistance est faible et ne change pas.

• S'il n'y a pas de connexion, vous avez un circuit ouvert.

Les tests de continuité sont faciles mais très utiles. Il vous aide à trouver des circuits ouverts et des erreurs de câblage. Mais cela pourrait ne pas trouver tous les problèmes, comme les pannes d'isolation. Vous avez besoin de plus de tests pour tout savoir.

Résistance à l'isolation

Après avoir vérifié la continuité, testez la résistance à l'isolation avec un mégohmmètre. Ce test utilise la tension CC pour vérifier les fuites. Une faible résistance à l'isolation signifie que l'isolation pourrait échouer.

• Tester entre chaque fil et le sol.

• Notez la résistance et vérifiez les chiffres avec les règles de l'industrie.

Les tests de résistance à l'isolation sont très importants pour la sécurité. Il vous aide à trouver des problèmes d'isolation et des fuites. Ces vérifications, ainsi que des tests visuels et de continuité, suivent des règles comme IEC60840 et IEEE 400.2. Ils vous aident à vous assurer que le câble est sûr et arrête les défauts coûteux dans des câbles d'alimentation haute tension durables.

Méthodes de détection pour les câbles de puissance haute tension

Pour trouver des défauts dans les câbles de puissance haute tension lourds, vous devez choisir la bonne méthode. Dans chaque sens, fonctionne mieux pour certaines défauts et conditions de câble. Les étapes vont généralement comme ceci:

1. Diagnostic: Tout d'abord, vous déterminez quel type de défaut vous avez et à quel point il est mauvais. Vous utilisez des outils comme MegoHMMeters et multimètres pour vérifier la mise à la terre, les courts-circuits ou les fils cassés.

2. Mesure de la distance: Ensuite, vous devinez à quelle distance le câble du défaut est. Vous pouvez utiliser la mesure acoustique, les circuits de pont ou les techniques d'ondes itinérantes pour aider à trouver l'endroit.

3. Recherche de chemin: si vous ne savez pas où va le câble, vous utilisez des outils spéciaux pour le tracer. Ceci est important pour les anciens câbles ou lorsque vous n'avez pas de cartes.

4. Emplacement des défauts: Enfin, vous trouvez la place exacte de la faute avec des outils avancés. Vous pouvez utiliser des signaux électromagnétiques ou acoustiques pour trouver le défaut dans une petite zone.

Frappeurs

Thumpers envoie une forte poussée dans le câble. Lorsque la surtension frappe une faute, elle fait un bruit fort et secoue le sol. Vous écoutez le bruit ou utilisez des capteurs au sol pour trouver l'endroit. Les battements sont bons pour les défauts de faible résistance et sont faciles à utiliser à l'extérieur.

TDR pour les câbles de puissance haute tension

La réflectométrie du domaine temporel (TDR) envoie une petite impulsion dans le câble. S'il y a un défaut, l'impulsion rebondit. Vous vérifiez combien de temps il faut pour que le pouls revienne. Cela vous aide à savoir où se trouve la faute.

Le TDR est bon pour les circuits ouverts, les courts-circuits et les problèmes d'isolation. Vous pouvez l'utiliser sur des câbles d'alimentation haute tension nouveaux et anciens. Les outils TDR manuels permettent de tester des câbles jusqu'à 5 kilomètres de long.

Tests de décharge partielle

Les tests de décharge partielle (PD) vous aident à trouver de petits problèmes d'isolation avant qu'ils ne s'aggravent. PD se produit lorsque de minuscules étincelles se forment à l'intérieur de l'isolation du câble. Ces étincelles montrent que l'isolation pourrait être en panne.

Vous pouvez utiliser des tests PD pour trouver:

• Problèmes d'isolation à l'intérieur

• Mauvaises connexions à haute tension

• Pièces métalliques en vrac à l'intérieur du câble

Le test PD n'a pas de sensibilité définie. Au lieu de cela, vous recherchez des changements au fil du temps ou comparez avec d'autres câbles. De cette façon, vous pouvez repérer les problèmes précoces dans les câbles de puissance haute tension.

Test de boucle Murray

Le test de boucle Murray utilise un circuit de pont pour trouver des défauts. Vous connectez un bon fil au mauvais et équilibrez le circuit. Lorsque le pont est équilibré, vous pouvez déterminer à quelle distance le défaut est.

Étapes pour le test de boucle Murray:

1. Connectez le circuit de pont avec un galvanomètre.

2. Utilisez la tension CC (jusqu'à 10 kV) pour tester le câble.

3. Si la résistance aux défauts est trop élevée, utilisez un brûleur de défaut pour l'abaisser.

4. Équilibrez le pont et lisez le rapport de résistance.

5. Calculez la distance de défaut à l'aide de la longueur et de la résistance du câble.

Ce test est le meilleur pour les défauts monophasés à terre et les défauts de phase à phase. Il est très exact si vous connaissez la longueur du câble et avez un bon fil pour le chemin de retour.

Courant d'impulsion

Les méthodes de courant d'impulsion utilisent des impulsions fortes pour faire une étincelle à la faute. L'étincelle renvoie une impulsion actuelle à votre outil. En synchronisant l'impulsion, vous pouvez trouver où se trouve le défaut, même pour les défauts de haute résistance.

Vous utilisez des méthodes de courant d'impulsion lorsque TDR ne peut pas trouver le défaut. Cette façon est bonne pour les défauts qui ont besoin d'une haute tension pour décomposer l'isolation.

Emplacement de défaut de gaine

Les défauts de la gaine se produisent lorsque la couche extérieure du câble est blessée. Cela peut provenir d'une mauvaise installation, de bugs ou de choses nettes dans le sol. Les défauts de la gaine permettent de pénétrer dans l'eau ou les produits chimiques et causer plus de mal.

Pour trouver des défauts de gaine, vous pouvez utiliser:

• Méthode de pont CC: Équilibrez un circuit de pont pour déterminer à quelle distance le défaut est.

• Méthode de tension de pas: Envoyez une impulsion haute tension à la gaine et vérifiez les modifications de la tension le long du câble.

Remarque: Réglez toujours les défauts de gaine rapidement pour empêcher l'eau et les produits chimiques de nuire au noyau du câble.

Surveillance en ligne

Les systèmes de surveillance en ligne regardent les câbles de puissance haute tension tout le temps. Ils vérifient la température, les vibrations, la décharge partielle, le courant de gaine et d'autres signaux. Ces systèmes vous aident à trouver des problèmes avant de provoquer des échecs.

Avantages:

• Détection des défauts en temps réel et avertissements des risques

• Pas besoin de désactiver le câble pour les tests

• Fonctionne avec la grille intelligente et la maintenance automatique

Limites:

• Les capteurs peuvent ne pas fonctionner aussi bien au fil du temps

• Les données peuvent être fausses s'il y a des interférences

• L'emplacement des défauts peut ne pas être aussi exact que les moyens hors ligne

La surveillance en ligne aide à protéger les câbles de puissance haute tension en toute sécurité et en travaillant, en particulier dans les réseaux grands ou délicats.

En utilisant la bonne façon de détecter les défauts, vous pouvez rapidement trouver et résoudre les problèmes dans les câbles d'alimentation haute tension. Cela permet de bien fonctionner votre système d'alimentation et aide à arrêter les pannes coûteuses.

Sélection de méthode

Choisir la meilleure façon de trouver des défauts dans les câbles d'alimentation haute tension prend une planification minutieuse. Vous devez choisir une méthode qui correspond au type de défaut, à la forme du câble et à tout problème spécial que vous avez sur le terrain.

Type de défaut

Tout d'abord, vous devez comprendre quel type de défaut vous avez. Chaque type de défaut fonctionne mieux avec certaines façons de la trouver. Le tableau ci-dessous répertorie les défauts communs et les meilleures façons de les repérer:

CONSEIL: Pour les défauts qui vont et viennent, vous aurez peut-être besoin d'outils spéciaux tels que l'analyse de la forme d'onde ou le filtrage de Kalman. Ces outils vous aident à trouver des défauts que les relais normaux peuvent manquer.

État du câble

La santé du câble et son fonctionnement vous aident à choisir votre méthode. Vous devriez penser à:

• De quoi est fait l'isolation (xlpe, isolée en papier)

• Combien de temps le câble dure et comment il est installé (ramifié, long ou délicat)

• Le temps autour du câble (température, humidité)

• Signes de vieillesse ou de dommages (décharge partielle, points chauds)

• Si vous devez être exact ou tout simplement rapide

Si vous voyez une isolation ancienne ou endommagée, utilisez des tests doux comme les tests de décharge partielle ou la thermographie infrarouge. Pour les nouveaux câbles, les tests de résistance régulière ou de TDR fonctionnent généralement bien.

Cas spéciaux

Certains emplois ont besoin de méthodes plus avancées ou mixtes. Vous pourriez avoir des défauts à forte impédance, des défauts inégaux ou des systèmes avec beaucoup d'énergie renouvelable. Dans ces cas, vous pouvez utiliser:

• Méthodes mixtes qui utilisent à la fois des outils électromagnétiques et de l'IA

• Les modèles d'apprentissage automatique (SVM, CatBoost) formés avec de fausses données

• Systèmes de fusion qui mélangent des chèques anciens et basés sur l'IA

Ces manières intelligentes rendent vos résultats meilleurs et plus rapides, même si les choses sont bruyantes ou difficiles à tester. Ils vous aident également à trouver des défauts que les façons normales pourraient manquer.

Remarque: Choisissez toujours votre méthode de test pour le travail que vous avez. Les bons choix réduisent les erreurs, vous protégez en sécurité et aidez vos câbles d'alimentation haute tension durer plus longtemps.

Vous et votre équipe restez en sécurité en suivant des règles de sécurité strictes. Le tableau ci-dessous explique comment les équipements de sécurité et les étapes aident à réduire les risques pendant les travaux de câbles à haute tension:

Certains défauts sont difficiles à trouver et à réparer. Vous devez appeler des experts qui savent utiliser des outils spéciaux et suivre les étapes de sécurité. Cela garantit que les réparations sont sûres et correctes.

Vérifier et regarder des câbles vous aide souvent à trouver des problèmes tôt. Vous pouvez utiliser des systèmes en ligne pour surveiller les changements de décharge et de température partiels. Ces étapes aident à arrêter les défauts et à faire durer les câbles plus longtemps.

• Regardez les câbles chaque année.

• Utilisez des chèques en ligne pour les câbles importants.

• Vérifiez les joints, les épisses et les fils de terre.

• Utilisez des outils infrarouges pour trouver des problèmes cachés.

• Changez la fréquence à laquelle vous vérifiez les câbles en fonction du risque et où ils se trouvent.

Rester en sécurité, choisir la bonne façon de trouver des défauts et faire des contrôles réguliers vous aide à arrêter les pannes coûteuses et à faire fonctionner votre système d'alimentation.

FAQ

Quel est le défaut le plus courant dans les câbles de puissance haute tension?

La plupart des problèmes sont les défauts de haute résistance de la rupture de l'isolation. Ces défauts se produisent plus que tout autre type. Vous pouvez les trouver tôt en utilisant des tests de résistance à l'isolation et en surveillant la décharge partielle.

Comment savez-vous quelle méthode de détection de défaut utiliser?

Choisissez votre méthode en regardant le type de défaut, la santé du câble et où elle se trouve. Pour les circuits ouverts, utilisez TDR. Pour les défauts de faible résistance, utilisez des battements. Regardez toujours l'historique du câble avant de commencer à tester.

Pouvez-vous tester des câbles haute tension pendant qu'ils sont sous tension?

Non, vous ne devez pas tester des câbles haute tension lorsqu'ils sont allumés. Éteignez toujours et verrouillez le câble avant les tests. Cela vous protège et cesse des dommages à vos outils.

À quelle fréquence devriez-vous inspecter les câbles de puissance haute tension?

Vérifiez vos câbles au moins une fois par an. Pour les câbles importants, utilisez une surveillance en ligne pour les regarder tout le temps. Les contrôles réguliers vous aident à trouver des problèmes tôt et à arrêter les pannes.

De quel équipement de sécurité avez-vous besoin pour la détection des défauts du câble?

Vous avez besoin de vêtements classés à l'arc, de gants isolés, de verres de sécurité et de protection auditive. Vérifiez toujours votre équipement pour tout dommage avant de l'utiliser. Le bon EPI vous tient à l'abri des dangers électriques.