EuroWire March 2017

Article technique

Après ce premier test, les mêmes mesures ont été effectués avec un diviseur capacitif non amorti. Le but était de découvrir s’il est possible d’obtenir des résultats utilisables de localisation de défaut même avec un diviseur de tension avec une bande passante de largeur inférieure ( Figure 6 ). La Figure 8 montre les résultats d’une mesure avec un diviseur du type WCF normalement utilisé dans les systèmes d’essai de résonance pour les essais de câbles. Il est évident que ce diviseur n’est effectivement pas indiqué pour ces mesures de transitoires rapides. Il existe toutefois encore une possibilité d’évaluer une position de défaut. Dans le diagramme inférieur de la Figure 8 , les courbes sont filtrées avec un filtre Bessel passe-bas numérique pour trouver les points de transition de la réflexion. En supposant une vitesse de propagation connue (172,5m/μs), le défaut peut se produire à 759m. Mais il est clair que l’inexactitude de la détermination de la mesure est considérablement plus élevée que dans le cas décrit ci-dessus. Un deuxième test a été effectué avec le même diviseur, mais cette fois le diviseur du type WCF a été amorti avec une résistance de 150Ω. Il est démontré que la résistance d’amortissement élimine la majorité des oscillations après la transition dans la forme d’onde. Par conséquent, un filtrage supplémentaire n’est pas nécessaire pour l’évaluation. Comme décrit précédemment, le défaut peut être localisé avec la vitesse de propagation connue et le résultat du calcul est 758m. ▼ ▼ Figure 9 : Mesure avec un diviseur de type WCF, amorti avec 150Ω

T

[µs]

Longueur partiale

8.77

8.79

8.81

T

[µs]

v [m/µs]

Longueur calculée [m]

Longueur totale

16.8

170.5 172.5 174.5

748 756 765

749 758 767

751 760 769

17

17.2

▲ ▲ Tableau 2 : Longueurs des câbles calculées pour différents temps de propagation des signaux

Tension en kV Longueur du câble l 1

avec n 0

[m] connu Vitesse v 1

, avec l 0

[m/µs] connu

+ 6.5 - 6.5

778 776 780 777

171.4 171.7 170.9 171.7

+ 11.5 - 11.5

▲ ▲ Tableau 3 : Longueurs de câble calculées et vitesse de propagation

Câble CC (PE (pour CC), >100kV) La configuration de l’essai consistait en un câble placé sur un dispositif de bobinage tournant. Le câble a été connecté à une source de courant continu réglable. L’essai des décharges disruptives a été effectué en utilisant un éclateur à l’extrémité éloignée du câble ( Figure 10 ). La tension a été augmentée jusqu’au démarrage de l’éclateur et les ondes progressives émises ont été enregistrées.

• Instruments de mesure: enregistreur de transitoires pour la localisation des défauts, diviseur large bande (atténuateur résistif-capacitif) ( Figure 10 , Figure 11 ). On a effectué les mêmes mesures qu’avec le câble a courant alterné. De l’Équation 1 il est possible de calculer la vitesse de propagation v 0 correspondant à 171,25m/μs. Cette information permet d’établir la longueur de câble l 1 . Comme contrôle croisé, la vitesse de propagation v 0 a été calculée à partir de la mesure avec la longueur de câble l 0 connue. L’écart maximal par rapport aux valeurs de référence est <0,4%. Essais sur-le-champ, Conclusions Les essais expérimentaux ont démontré la faisabilité pratique de la méthode proposée pour la localisation des défauts sur les câbles à courant alterné et à courant continu. Les essais ont également démontré que l’amortissement et la dispersion du signal mesuré dépendent considérablement du câble contrôlé. Toutefois, les expériences ont été limitées à une tension relativement basse et à une longueur du câble réduite. Il n’y a pas d’informations supplémentaires concernant le comportement des câbles terrestres ou sous-marins. Il est supposé que la tension considérablement supérieure pendant l’essai ou l’exploitation aura un effet positif sur le signal mesuré. L’on suppose également que la dispersion et l’amortissement sur un câble posé sont

Paramètres: • Câble: 779m • Capacité: 310nF/km • Inductivité: 110µH/km • Tension:

jusqu’à 12kV, CC, deux polarités

▼ ▼ Figure 10 : Câble à courant continu, détail éclateur et amortisseur

▼ ▼ Figure 12 : Mesure avec amortisseur large bande et tension CC négative

▼ ▼ Figure 11 : Instruments de mesure

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