EoW November 2007

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La configuration existante pour la ligne choisie utilisait deux isolateurs parallèles pour l’ancrage du conducteur de phase. Par conséquent, deux capteurs étaient nécessaires. 2.3.3 Séparateur Pour une ligne électrique ordinaire, le câble de raccordement est utilisé pour combler l’écart entre les extrémités de deux conducteurs de phase à un pylône électrique. Il présente le même potentiel électrique élevé que les conducteurs et transporte le même courant électrique. L’idée d’utiliser un capteur sur le câble de raccordement pose deux questions: • Comment se réduit au potentiel de terre la la terminaison de la fibre optique du capteur? • Comment est-il possible d’assurer un flux de courant continu en sortant de la terminaison de la fibre optique du capteur? La réponse aux deux questions est simple: c’est possible en utilisant un séparateur à raccord en T spécifiquement conçu. Généralement les séparateurs s’utilisent pour terminer les lignes OPPC avec une entrée de câble dans la partie “chaude”. En ajoutant une seconde entrée, opposée à la première, on obtient un raccord en T ( Figure 6 ). Un séparateur avec raccord en T divise le câble de raccordement en deux parties avec deux extrémités permettant la sortie de la fibre capteur. En option, l’on peut utiliser un capteur supplémentaire dans l’autre moitié de la bretelle. Contrairement aux séparateurs pour OPPC, l’épissurage des fibres capteur au câble de fibre optique de connexion peut être effectué sur le côté mis à la terre du séparateur, en facilitant ainsi la procédure d’assemblage. Le flux de courant électrique est assuré en utilisant des étriers appropriés aux entrées et une cloche d’aluminium solide Les essais pour les courts circuits ainsi que les essais de courant permanent ont confirmé la capacité et la fiabilité de la conception. 2.3.4 Station météorologique Pour compléter le système de contrôle et obtenir les données environnementales correspondantes, on a également utilisé une petite station météorologique, indépendante en ce qui concerne l’alimentation et alimentée par un panneau solaire. La Figure 7 montre la station météorologique installée sur le sommet du pylône. Les données, la température de l’air, l’humidité, la vitesse du vent et la direction du vent sont communiquées à l’ordinateur de contrôle au moyen d’une connexion sans fil.

7 Fils d’acier 2.68mm Diam.

26 Fils d’aluminium 3.45mm diam

Capteur GFB

Atténuation (dB)

Longueur d’onde (nm)

Figure 3 : Déplacement de longueur d’onde de Bragg causé par des changements de température ▲

Figure 4 : Section transversale de câble de raccorde- ment 243-AL1/39-ST1A comprenant capteur GFB ▲

2.3 Composants du système Les chapitres suivants offrent une description détaillée des différents composants de la totalité du système. 2.3.1 Câble de raccordement avec capteur Le capteur GFB utilisé pour la mesure de la température consiste en la grille de fibres de Bragg (GFB) protégée par un tube d’acier inoxydable d’un diamètre de 1,5mm, scellé aux deux extrémités. La fibre sortant à l’extérieur est protégée par un tube en plastique traditionnel. La longueur du tube d’acier de logement dépend de la longueur du câble de raccordement et varie de 1,5m à 3m. Afin d’utiliser le capteur de façon efficace, ce dernier doit être placé au centre du câble de raccordement qui est généralement du même type que le conducteur de phase. Dans le cas du système illustré, le conducteur de phase était caractérisé par une structure d’acier/ aluminium avec une section transversale en acier de 39,5mm 2 et une section transversale d’aluminium de 243,1mm 2 . Sa désignation conformément à la norme EN 50182 [6] est 243-AL1/39-ST1A. La Figure 4 représente la vue en section transversale comprenant le capteur GFB. Une autre manière de réaliser un câble de raccordement avec un capteur GFB consiste en l’utilisation d’un conducteur OPPC avec une structure à tube d’acier. Le capteur peut être ensuite placé dans le tube d’acier. Dans ce cas, la structure OPPC doit être le plus similaire possible à la structure du conducteur de phase afin d’éviter d’éventuelles incompatibilités de corrélation entre le conducteur et la bretelle. précédemment, même le capteur de déformation utilise la technologie du capteur GFB; toutefois il est spécifiquement adopté pour sa fonction principale: la mesure de la déformation. Le capteur se présente dans un logement de forme rectangulaire et est connecté à une plaque de fixation ( Figure 5 ). 2.3.2 Capteur de déformation Comme mentionné

La Figure 1 illustre le principe du système de contrôle de la température. En ajoutant des capteurs de déformation, utilisant également la technologie GFB, et une station météorologique de petites dimensions installée sur le pylône, on a réalisé un système de contrôle complet de la ligne d’alimentation électrique. Les signaux provenant des capteurs GFB peuvent être traités dans une petite unité installée sur le pylône ou transportés à un autre point au moyen d’un câble optique souterrain ou d’une liaison OPGW existant déjà. Dans les deux cas, une unité centrale de traitement peut gérer les signaux provenant de plusieurs points. 2.2 Grille de fibres de Bragg – Principe Les Grilles de Fibres de Bragg sont réalisées en créant une variation périodique dans l’indice de réfraction d’une fibre optique, ce qui peut être obtenu par irradiation de la fibre au moyen d’une lumière à laser UV intense [2,3] . La lumière parcourant une telle fibre vers le bas sera partiellement réfléchie aux variations de l’indice, mais la lumière ne sera réfléchie que pour une gamme réduite de longueurs d’onde, où a lieu une interférence constructive ( Figure 2 ). La longueur d’onde maximale de la lumière réfléchie est la soi-disant longueur d’onde de Bragg: où Λ représente la période de la grille et neff est l’indice de réfraction effectif. De l’équation (1) l’on peut déduire que λB est influencé par toute variation de la grille causée par des influences extérieures. La contrainte de la fibre entraîne des changements dans les deux paramètres au moyen de l’effet élasto-optique tandis que la température modifie la valeur neff du fait de l’effet thermo-optique. Un exemple de déplacement de longueur d’onde causé par les variations de température est illustré à la Figure 3 . Ces dépendances sont utilisées pour réaliser des capteurs des dimensions extrêmement réduites mais hautement fiables et précis pour la déformation et la température [4,5] . λB =2·Λ n eff (1)

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