FR2858419A1 - Procede et dispositif de detection d'un courant de fuite de surface sur un materiau isolant, constitutif d'un element d'outil. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de détection d'un courant de fuite (If) de surface sur un matériau isolant constituant un élément d'outil.Il consiste au moins à dériver (A) le courant de fuite (If) pour engendrer un courant de mesure (Im) fonction du courant de fuite, comparer (B) le courant de mesure à une valeur de seuil (S). Sur réponse de supériorité du courant de mesure (Im) à la valeur de seuil (S) on déclenche (C) un signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil. On ne déclenche aucun signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation sinon.Application à la surveillance des outils d'intervention sur les lignes à haute tension des lignes de distribution ou transport d'énergie électrique.

Description

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L'invention concerne un procédé et un dispositif de détection d'un courant de fuite de surface sur un matériau isolant, constitutif d'un élément d'outil.

A l'heure actuelle, les interventions des agents d'exploitation des 5 réseaux de distribution d'énergie électrique, lorsque ces réseaux sont sous tension, sont de plus en plus fréquentes. Ces réseaux concernent les réseaux à courant alternatif et / ou continu de tout type.

Une augmentation de la fréquence de ces interventions apparaît notamment sur les réseaux à haute tension, de l'ordre de 1 000 volts, encore 10 désignés réseaux à moyenne tension ou à très haute tension jusqu'à 750 000 volts et est en partie liée aux intempéries et aux contraintes croissantes de maintien de la continuité des services de distribution, liées à la pérennité des réseaux précités.

Lorsque ces interventions doivent être exécutées par temps de pluie, 15 I'une des principales difficultés pour la mise en oeuvre des travaux sous tension réside dans le fait d'une maîtrise rigoureuse de la qualité de l'isolement électrique des outils.

En particulier, I'acquisition d'une telle maîtrise impose un contrôle permanent en temps réel du niveau du courant de fuite circulant en surface des 20 parties isolantes des outils de travail sous tension.

C'est en particulier le cas pour ce qui concerne les parties isolantes de grande longueur, plusieurs mètres, munies d'une tête d'outil permettant une intervention sur les lignes à haute tension aériennes par exemple.

Parmi les travaux actuels relatifs à la détection des courants de fuite 25 de divers matériaux, on peut citer ceux consistant à appliquer à un ou plusieurs échantillons d'un matériau isolant une tension d'épreuve, sous forme d'une impulsion de tension électrique; le courant de fuite est ainsi engendré pour une épaisseur donnée de ce matériau et une mesure de ce courant de fuite est effectuée par couplage magnétique adapté.

Un tel système et un tel mode opératoire décrit dans la demande de brevet WO 98/40714 donne satisfaction dans la mesure où, dans des conditions de laboratoire et / ou d'atelier, il est loisible à l'utilisateur d'ajuster les conditions d'exécution de test, par ajustement de la tension d'épreuve et / ou les conditions de génération et de mesure du courant de fuite. Ces derniers peuvent atteindre, en régime impulsionnel, des intensités de l'ordre de quelques milliampères, suffisantes pour assurer une détection par couplage magnétique satisfaisante.

Dans le cas de l'utilisation sur site, en situation réelle, d'outils nomades, de telles conditions optimales ne peuvent être obtenues de manière systématique. En particulier, I'utilisation de ces outils est effectuée dans des conditions d'utilisation variables, en raison des intempéries, la résistance de surface des organes de préhension de ces outils pouvant présenter des valeurs 10 éminemment variables liées au degré d'humidité des surfaces précitées, les courants de fuite, dans ces conditions, se propageant sur les surfaces précitées ne dépassant pas en principe des valeurs de quelques dizaines de microampères, sauf à mettre en péril les utilisateurs de ces outils en cas de contact accidentel avec les parties sous tension des lignes à haute tension. Aussi, dans 15 ces situations, une détection par couplage électromagnétique ne peut être valablement envisagée en raison de la faible valeur des ces courants admissibles, le couplage électromagnétique, dans ces conditions, apparaissant trop vulnérable aux parasites électromagnétiques de l'environnement.

La présente invention a pour objet de remédier aux inconvénients 20 des dispositifs de l'art antérieur et d'adapter fonctionnellement ces derniers, en vue d'une utilisation opérationnelle sur site, au cours d'interventions en environnement sévère, en raison des conditions d'humidité ambiante notamment.

Le procédé et le dispositif de détection d'un courant de fuite de 25 surface sur un matériau isolant constitutif d'un élément d'outil conforme à l'objet de l'invention sont remarquables en ce que chacun consiste à respectivement permet de dériver le courant de fuite pour engendrer un courant de mesure fonction du courant de fuite, comparer le courant de mesure à une valeur de seuil, et, sur réponse de supériorité du courant de mesure à la valeur de seuil, 30 déclencher un signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil, et, ne déclencher aucun signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil, sinon.

Le procédé et le dispositif de détection d'un courant de fuite objets de l'invention trouvent application à la fabrication et à la mise en oeuvre d'outils d'intervention sous tension sur les lignes de distribution ou de transport d'énergie électrique, en haute tension, notamment.

Ils seront mieux compris à la lecture de la description et à l'observation des dessins dans lesquels, - la figure la représente, à titre illustratif, un organigramme des étapes essentielles permettant la mise en oeuvre du procédé de détection d'un courant de fuite de surface sur matériau isolant, conforme à l'objet de la 10 présente invention; - la figure lb représente, à titre purement illustratif, un schéma de mise en oeuvre spécifique du procédé objet de l'invention, lorsque l'élément d'outil est formé par une perche en matériau isolant support d'un outil d'intervention sous tension, en haute tension; - la figure lc représente un chronogramme d'un courant de mesure relevé expérimentalement, permettant de montrer l'existence d'une phase transitoire d'établissement d'un courant de fuite; - la figure ld représente, à titre illustratif, un organigramme d'un mode de mise en oeuvre préférentiel non limitatif du procédé objet de 20 I'invention, dans lequel une discrimination du changement de l'état du surface hydrophobe / hydrophile du matériau isolant est exécutée; - la figure 2a représente, à titre illustratif, un schéma synoptique, sous forme de blocs fonctionnels, d'un dispositif de détection d'un courant de fuite de surface sur un matériau isolant constitutif d'un élément d'outil conforme 25 à l'objet de la présente invention; - la figure 2b représente, à titre illustratif, un chronogramme d'un signal d'alarme et du courant de fuite mesuré aux points de test PP1 et PP2 respectivement de la figure 2a; - la figure 3 représente, à titre illustratif, un mode de mise en oeuvre 30 préférentiel alimenté à partir d'une batterie rechargeable par exemple, présentant des conditions d'utilisation optimales; Une description du procédé de détection d'un courant de fuite de surface sur un matériau isolant, conforme à l'objet de l'invention, ce matériau isolant étant constitutif d'un élément d'outil, sera maintenant donné en liaison avec la figure la puis la figure 1 b.

D'une manière générale, ainsi que représenté en figure la, le procédé objet de l'invention consiste en une étape A à dériver le courant de 5 fuite If pour engendrer un courant de mesure Im fonction du courant de fuite, puis, en une étape B, à comparer le courant de mesure Im à une valeur de seuil S. Sur réponse de supériorité du courant de mesure Im à la valeur de seuil S, l'étape B est suivie d'une étape C consistant à déclencher un signal 10 d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil.

Au contraire, le procédé objet de l'invention consiste à ne déclencher aucun signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil dans le cas contraire, c'est à dire pour toute valeur du courant de mesure Im inférieur ou sensiblement égale à la valeur de seuil S. Sur la figure la, à titre d'exemple non limitatif, la réponse négative à l'étape de comparaison B, c'est à dire en l'absence de déclenchement d'un signal d'alarme, est représentée par une boucle de retour D à l'étape initiale.

On comprend, dans ces conditions, que le procédé objet de l'invention peut ainsi être mis en oeuvre pour assurer une surveillance 20 permanente du matériau isolant constitutif de l'élément d'outil afin d'assurer la surveillance précitée en temps réel et sur site, lors des interventions de personnels sur les lignes à haute tension, alors que ces dernières sont sous tension.

Ainsi que représentée en figure 1 b la situation précitée correspond à 25 un élément d'outil formé par un manche isolant, tel qu'une perche de travail sous tension, dont le courant de fuite If n'est autre qu'un courant de surface déterminé par la résistance de surface du manche isolant.

Dans ces conditions, et selon un exemple de mise en oeuvre non limitatif, I'intensité du courant de mesure Im dérivé à partir du courant de fuite If 30 est sensiblement égale à l'intensité du courant de fuite précité.

En particulier, lorsque, ainsi que représenté en figure 1 b, le manche isolant tel qu'une perche est formé sensiblement par un cylindre de révolution l'opération consistant à dériver le courant de fuite If pour engendrer un courant de mesure Im consiste à prélever / restituer le courant de fuite If sur la périphérie du manche isolant, sur la totalité de deux lignes directrices de la surface du manche isolant espacées d'une distance d inférieure à 3% de la longueur L de la ligne de courant de fuite formée par le manche isolant de l'outil.

On comprend, dans ces conditions, qu'il est alors possible d'une part de ne pas perturber le courant de fuite If de manière inappropriée et d'autre part d'obtenir ainsi une mesure directe du courant de fuite If, le courant de mesure Im étant sensiblement égal à ce dernier. Le processus de prélèvement / restitution du courant de fuite pour constituer le courant de mesure Im est gouverné par la 10 valeur relative des impédances du circuit de dérivation proprement dit et de la zone de surface en matériau isolant et finalement de la résistance de surface comprise entre les deux lignes directrices précitées, ainsi qu'il sera décrit

ultérieurement dans la description.

Enfin, sur la figure lc, on a représenté un chronogramme d'un 15 courant de mesure im relevé expérimentalement permettant de montrer l'existence d'une phase transitoire d'établissement d'un courant de fuite sur la surface en matériau isolant constitutive d'un élément d'outil tel qu'une perche.

A l'observation de la figure précitée, on constate que lorsque la surface isolante est hydrophobe, le courant moyen est de l'ordre de 10 micro20 ampères, avec quelques pics de courant épars, mais dont la valeur d'amplitude crète n'est pas significative vis-à-vis de cette valeur moyenne. Au contraire, lorsque le matériau devient hydrophile, c'est-àdire lorsqu'il retient un pourcentage d'humidité déterminé, croissant dans le temps par exemple, alors on constate que non seulement l'amplitude des pics de courant de fuite et du 25 courant de mesure augmentent de manière plus significative, mais également, et surtout, la fréquence de ces pics de courant, c'est-à-dire le nombre moyen de ces pics de courant dans l'unité de temps par exemple lorsque ces pics de courants sont supérieurs à une valeur de courant déterminée. En conséquence, lorsque la surface du matériau est fortement hydrophile, ainsi que représenté 30 en fin d'enregistrement du chronogramme sur la figure lc, alors les pics de courant bien plus nombreux et d'amplitude beaucoup plus importante modifient la valeur moyenne du courant de fuite et bien entendu du courant de mesure, laquelle est alors augmentée par rapport à la valeur initiale de 10 microampères.

Le procédé objet de la présente invention sera maintenant décrit en liaison avec la figure ld.

En référence à la figure précitée, on indique que le procédé objet de l'invention consiste en outre à discriminer le changement de l'état de surface hydrophobe / hydrophile de la surface du matériau isolant par détection d'une phase transitoire de changement d'établissement du courant de fuite de surface sur le matériau isolant précité.

Sur la figure ld les mêmes étapes A, B, C désignent les mêmes étapes que dans le cas de la figure la.

Toutefois, dans le mode de réalisation préférentiel de la figure ld, l'étape B est précédée, pour la mise en oeuvre de l'étape de détection d'une phase transitoire de changement d'établissement du courant de fuite de surface 15 par un processus consistant à comparer le courant le mesure Im en amplitude, et / ou en fréquence vis-à-vis d'une valeur correspondante d'amplitude respectivement de fréquence de pic de valeur d'intensité du courant de mesure.

A titre d'exemple non limitatif, ainsi que représenté sur la figure ld, le procédé objet de l'invention peut alors consister en une étape Bo à discriminer 20 l'amplitude de chaque pic de courant Im par rapport à une valeur de seuil de pic notée Is.

Pour chaque valeur de pic de courant Im supérieure à la valeur de seuil Is, alors on compte une impulsion de courant de fuite et l'on dénombre le nombre Nb de pics de courant de fuite dans l'unité de temps, la seconde, qui 25 sont supérieurs à la valeur de seuil Is. On désigne par définition la fréquence d'occurrence des pics de courant la valeur Flms comme le nombre des pics de courant supérieurs à Is dénombrés Nb pendant l'unité de temps.

L'étape Bo est suivie d'une étape B1 consistant à comparer la fréquence précitée à une valeur de fréquence de seuil Fo.

Lorsque la fréquence Fims est supérieure à la valeur de seuil de fréquence Fo, alors on déclenche l'alarme C, car le test B1 a révélé l'entrée en phase transitoire de changement d'établissement du courant de fuite de surface et en particulier le changement de l'état de surface hydrophobe vers hydrophile.

Au contraire, lorsque le test de l'étape B1 est négatif, c'est-à-dire lorsque la fréquence d'occurrence des pics de courant Fims n'est pas supérieur à F0, alors le test B est poursuivi de même que dans le cas de la figure la.

On comprend en particulier que dans ce cas là et de même que dans 5 le cas de la figure la, la valeur de seuil S réalisée au test de l'étape B peut consister en la valeur moyenne du courant de fuite c'est-à-dire du courant de mesure Im alors que Is désigne une valeur de seuil d'amplitude crête de ce courant de fuite.

Une description plus détaillée d'un dispositif de détection d'un 10 courant de fuite de surface sur un matériau isolant constitutif d'un élément d'outil, conforme à l'objet de la présente invention, sera maintenant donné en liaison avec la figure 2a et les figures suivantes.

Ainsi que représenté sur la figure précitée, le dispositif objet de l'invention comprend un circuit 1 de dérivation du courant de fuite If pour 15 engendrer un courant de mesure Im fonction du courant de fuite précité et un circuit 2 de détection à haute impédance, connecté en parallèle sur le circuit de dérivation 1 précité.

Le circuit 2 de détection à haute impédance reçoit du circuit de dérivation une tension électrique sensiblement proportionnelle au courant de 20 mesure et délivrant une tension de mesure proportionnelle au courant de mesure et en définitive au courant de fuite If.

En outre, ainsi que représenté en figure 2a un circuit de comparaison à seuil 3 est prévu permettant de comparer la tension de mesure délivrée par le circuit de détection à haute impédance à une valeur de seuil spécifique 25 représentative de la valeur de seuil S précédemment mentionnée dans la

description.

Le circuit de comparaison à seuil permet d'engendrer un signal d'alarme sur une charge RL dans les conditions précédemment mentionnées

dans la description.

Ainsi qu'on l'a représentée de manière détaillée en figure 2a, on indique que le circuit de dérivation 1 comprend avantageusement un premier 11 et un deuxième 12 élément électriquement conducteur espacés d'une distance d déterminée lorsque ces derniers sont placés chacun en contact électrique avec le matériau isolant support d'une pluralité de lignes de courant de fuite sur la surface du matériau isolant constitutif de l'élément d'outil.

Le premier 11 et le deuxième 12 éléments électriquement conducteurs sont électriquement reliés par une résistance de valeur 5 déterminée, notée Rd sur la figure 2a, pour constituer le circuit de dérivation et engendrer ainsi aux bornes de cette résistance la tension de mesure par l'intermédiaire du courant de mesure Im.

De préférence, pour une distance d séparant le premier et le deuxième élément électriquement conducteur 11 et 12, le long d'une ligne de 10 courant de fuite, ou à tout le moins le long d'une ligne génératrice constitutive de l'élément d'outil en matériau isolant lorsque ce dernier est sensiblement de révolution, la résistance Rd présente une valeur inférieure à 1% de la résistance de surface du matériau isolant comprise entre le premier et le deuxième élément électriquement conducteur 11 et 12. Ceci permet d'établir un courant de 15 mesure Im d'intensité sensiblement égale à celle du courant de fuite If ainsi que

mentionné précédemment dans la description.

En outre, en référence à la figure 2a on indique que pour un outil muni d'un moyen de préhension tel qu'un manche en matériau isolant sensiblement de révolution, tel que dans le cas d'une perche par exemple, le 20 premier 11 et le deuxième 12 éléments électriquement conducteurs sont avantageusement formés chacun par un bracelet électriquement conducteur destiné, en fonctionnement, à être placé en contact électrique direct le long d'une ligne directrice du manche en matériau isolant avec une partie correspondante de la surface de révolution du matériau isolant, correspondant 25 à la largeur de chacun des bracelets précités.

Ceci permet d'assurer la dérivation du courant de mesure Im sur l'ensemble des lignes de courant de fuite présentes en fonctionnement sur le manche de l'outil.

On comprend, en particulier, qu'en fonction des conditions d'humidité 30 du manche de l'outil par exemple, les lignes de courant du courant de fuite à la surface de l'outil présentent un trajet sensiblement erratique et les électrodes de capture respectivement de restitution des lignes de courant de fuite formées par les éléments 11 respectivement 12 permettent alors, en raison de leur forme et de leur configuration sur le manche de l'outil, de capturer respectivement de restituer la totalité sensiblement des lignes de courant de fuite présentes à la surface du manche de l'outil.

De préférence les bracelets électriquement conducteurs sont 5 réglables afin de permettre une adaptation de ces derniers aux différents diamètres des manches d'outils tels que les perches. Ils peuvent être réalisés à partir de bandes de type bandes "Velcro", dont une face est recouverte d'un tissu de fil de cuivre par exemple.

Ils peuvent en outre être réalisés par des bracelets élastiques anti10 statiques par exemples destinés à la manipulation de composants électroniques sensibles.

En ce qui concerne la résistance permettant d'assurer la dérivation du courant de fuite pour engendrer le courant de mesure Im la résistance Rd précitée peut être choisie comme une résistance ajustable permettant de 15 conduire un courant de mesure Im compris entre quelques micro-ampères à quelques dizaines de micro-ampères au maximum 100 micro-ampères.

Ainsi que représenté en outre en figure 2a, le circuit à haute impédance 2 comprend avantageusement un circuit amplificateur opérationnel noté Aop dont les bornes d'entrée et de référence sont connectées en parallèle 20 sur la résistance Rd constituant le circuit de dérivation et permettant d'engendrer le courant de mesure Im.

Le circuit à haute impédance 2 comprend en outre une capacité électrique C de lissage connectée en sortie de l'amplificateur opérationnel Aop et permettant d'assurer la mise en forme de la tension de mesure 25 proportionnelle au courant de fuite.

Enfin, le circuit 3 de comparaison à seuil, tel que représenté en figure 2a, comporte au moins un étage d'entrée, dont la borne d'entrée est connectée en parallèle sur la capacité C du circuit à haute impédance, cet étage d'entrée étant du type amplificateur de courant.

Sur la figure 2a on a représenté l'étage d'entrée du type amplificateur de courant comme constitué par deux transistors montés en Darlington et alimentés chacun à partir d'une tension d'alimentation Vcc.

Le circuit de comparaison à seuil 3 comporte en outre un circuit d'alarme constituant la charge RL de l'étage d'entrée du type amplificateur de courant pré-cité.

Le fonctionnement de l'ensemble est alors le suivant: Le courant de mesure Im dérivé sur la résistance Rd engendre une tension à l'entrée de l'amplificateur opérationnel Aop et la capacité de lissage C assure une intégration de cette tension pour assurer la production d'un signal mis en forme correspondant au courant de mesure détecté. On comprend, en particulier, que la tension aux bornes de la résistance Rd est une mesure 10 directe du courant de mesure Imet en particulier du courant de fuite If.

Lorsque la tension aux bornes de la capacité C devient supérieure à la valeur de tension de seuil représentée par la tension de conduction base émetteur des transistors T1 et T2, l'étage d'entrée constitutif de l'amplificateur de courant alimente alors la charge RL pour engendrer le signal d'alarme.

Sur la figure 2a on a représenté la charge RL par un "buzzer" par exemple afin d'obtenir une alarme sonore. L'alarme peut être constituée par une diode électroluminescente représentée en pointillés sur la figure 2a et connectée en parallèle avec le "buzzer" précité par l'intermédiaire d'une résistance.

Enfin l'électrode ou bracelet conducteur 12, la borne opposée à la borne d'entrée de l'amplificateur opérationnel Aop de la résistance Rd et la borne de la capacité C non connectée en sortie de l'amplificateur opérationnel précité ainsi que la charge RL sont reliées à la tension de référence de l'ensemble du dispositif. Cette tension de référence peut être la tension de masse.

Sur la figure 2b on a représenté un chronogramme des signaux obtenus au point de test PP2 pour le chronogramme A respectivement aux points de test PP1 pour le chronogramme B. On comprend, en particulier, qu'alors que les courants de fuite If présentent un aspect de courants erratiques, donnant lieu à des impulsions brèves ou des salves d'impulsions, le 30 signal d'alarme après lissage par la capacité C des tensions représentatives du courant de mesure lm présente au contraire un aspect plus régulier et en quelque sorte une commande par tout ou rien sensiblement du signal d'alarme précité.

Un mode de mise en oeuvre préférentiel non limitatif du dispositif objet de l'invention sera maintenant décrit en liaison avec la figure 3.

Dans la figure 3 les mêmes références désignent les mêmes éléments que dans le cadre de la figure 2a.

Toutefois les éléments supplémentaires ci-après ont été introduits: circuit de dérivation 1: montage en tête bêche de deux diodes D1 D2 formant circuit écréteur en parallèle sur la résistance de dérivation Rd. Le circuit d'écrétage permet compte tenu du choix de la valeur de la résistance 10 Rd, de l'ordre de mille ohms, d'obtenir une tension correspondant à l'amplitude du seuil de conduction des diodes D1 et D2.

- Circuit de détection à haute impédance 2: * Dans ce circuit, I'amplificateur opérationnel Aop de la figure 2a est remplacé par trois amplificateurs opérationnels Aopi, Aop2 et Aop3 15 connectés en cascade.

* L'amplificateur opérationnel Aop est connecté en contre-réaction directe, la sortie de cet amplificateur opérationnel Aopl étant connectée directement à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Aop2 par l'intermédiaire d'une résistance de liaison R1.

* L'amplificateur opérationnel Aop2 est connecté en contre-réaction par l'intermédiaire d'une résistance R2 et la sortie de l'amplificateur opérationnel Aop2 est directement reliée à l'entrée positive de l'amplificateur opérationnel Aop3.

* L'amplificateur opérationnel Aop3 est polarisé par l'intermédiaire 25 d'un pont diviseur R3, R4 alimenté par l'intermédiaire de la tension d'alimentation Vcc, ce pont diviseur R3, R4 permettant de polariser cet amplificateur à une tension de repos. La sortie de l'amplificateur opérationnel Aop3 est directement reliée à la base d'un transistor To dont le collecteur est relié par une résistance R5 à la tension 30 d'alimentation Voc et dont l'émetteur est relié à la capacité C. Le transistor To joue le rôle d'un commutateur pour la charge de la capacité C. - Circuit de comparaison à seuil 3: Dans le mode de réalisation de la figure 3, une résistance R6 peut être rajoutée en parallèle à l'entrée entre base et tension de référence ou masse du transistor T1, les transistors T1 et T2 jouant le même rôle que dans le 5 cas de la figure 2a. La résistance R6 précitée permet d'introduire une constante de temps C x R6, cette constante de temps permettant, en fonction de la durée de la constante de temps précitée, de maintenir l'alarme pendant une durée déterminée correspondant à un pourcentage de décharge de la capacité C dans la résistance R6.

A titre d'exemple non limitatif, cette durée peut être prise égale à 30 secondes par exemple.

On comprend ainsi que les amplificateurs opérationnels Aop1, Aop2 et Aop3 sont constitués par des amplificateurs à très basse consommation et sont alimentés en alimentation simple.

Au contraire la tension Vco peut alors être fournie par une pile rechargeable telle qu'une pile de 3,5 volts au format R14. En particulier, les résistances R3 et R4 peuvent être choisies de forte valeur afin de limiter la consommation du courant débité par la pile précitée, seul le transistor To et la résistance R4 ainsi que les transistors Tl et T2 constitutifs du circuit de 20 comparaison à seuil consommant l'énergie électrique délivrée par la batterie ou la pile précitée.

Sur la figure 2a on a enfin représenté un mode de mise en oeuvre préférentiel non limitatif du dispositif de détection d'un courant de fuite de surface sur un matériau isolant constitutif d'un élément d'outil, conforme à l'objet 25 de la présente invention.

D'une manière plus spécifique, on indique que ce mode de mise en oeuvre peut être exécuté soit avec le dispositif représenté en figure 2a, soit de même avec le dispositif représenté en figure 3, sans sortir du cadre de l'objet de la présente invention.

Ainsi que représenté en figure 2a, on indique que le dispositif objet de l'invention comprend avantageusement un module d'émission / réception 4 permettant d'assurer une retransmission des valeurs de mesure du courant de mesure Im vers un poste de traitement centralisé.

D'une manière spécifique mais non limitative, on indique que le module d'émission / réception 4 peut comprendre, avantageusement, un convertisseur analogique numérique 40 recevant le signal délivré par exemple par le transistor T2 du circuit 3 de comparaison à seuil, ce convertisseur 5 analogique numérique 40 étant bien entendu destiné à transformer la valeur de la mesure du courant de fuite 1m ou une représentation de celui-ci en valeur numérique.

Le module d'émission / réception 4 comprend en outre de manière illustrative un micro-contrôleur 41 noté C.P.U ainsi qu'un module de 10 mémorisation de type mémoire morte 42 par exemple. L'ensemble est connecté par une liaison par BUS à un circuit émetteur / récepteur 43 lequel est connecté à une antenne omnidirectionnelle 44. Le circuit émetteur / récepteur 43 peut être constitué par tout circuit

émetteur / récepteur normalement disponible dans le commerce et permettant 15 d'assurer la transmission de signaux radio-électriques dans un rayon de 100 mètres environ.

Sur la figure 2a le poste de traitement centralisé n'est pas représenté.

Enfin, le module 4 d'émission / réception comprend dans la mémoire 20 de type mémoire morte 42 un code d'identification de chaque dispositif de détection d'un courant de fuite de surface sur un matériau isolant constitutif d'un élément d'outil, conforme à l'objet de la présente invention.

Selon un aspect particulièrement avantageux du dispositif objet de la présente invention le code d'identification pré-cité permet d'identifier chaque 25 dispositif, à un emplacement déterminé d'un chantier par exemple, ceci afin de permettre d'assurer une scrutation par interrogation d'une pluralité de dispositifs conformes à l'objet de la présente invention à partir du poste de traitement centralisé pré-cité. On comprend bien entendu que le module 4 d'émission / réception est alimenté par la tension d'alimentation Vcc et relié à la masse 30 commune.

Il peut, par exemple, et de manière particulièrement avantageuse être constitué par un élément modulaire enfichable surajouté au circuit 3 de comparaison à seuil.

Bien entendu on comprend dans ces conditions que lors de la mise en oeuvre d'un chantier de travaux et d'intervention sous tension sur des lignes à très haute tension par exemple, il est alors possible de suivre la totalité des postes d'intervention et des personnels assurant ces interventions sous tension 5 dans des conditions d'interventions très strictes, alors que, bien entendu, les dispositifs d'alarme au niveau de chacun des dispositifs objet de la présente invention sont maintenus pour information de chaque intervenant individuellement.

On comprend, en particulier, que le poste de traitement centralisé, 10 bien que non représenté en figure 2a, permet alors d'assurer une scrutation par interrogation de la pluralité de dispositifs conformes à l'objet de la présente invention le processus de scrutation correspondant, par exemple, à une interrogation de chacun des dispositifs objets de l'invention, compte tenu de leur adresse déterminée par le code d'identification de chacun d'eux.

Enfin, on comprend également que la mémoire morte 42 peut contenir tout code logiciel permettant la mise en oeuvre du procédé objet de la présente invention tel qu'illustré en liaison avec les figures la et 1 c, 1 d.

En particulier la mise en oeuvre du processus de discrimination du changement d'état de surface hydrophobe / hydrophile du matériau isolant 20 constitutif du manche d'outil peut-être mis en oeuvre par l'intermédiaire d'une transformation fréquentielle du signal de mesure Im, tel que représenté en figure 1 c, par l'application d'une transformée de Fourier rapide par exemple et détermination des paramètres fréquentiels correspondants, la valeur des paramètres fréquentiels précités étant alors comparée à la valeur de seuil de 25 fréquence F0 à étape B1 de la figure Ild.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1.Procédé de détection d'un courant de fuite de surface sur un matériau isolant constitutif d'un élément d'outil, caractérisé en ce qu'il consiste au moins: - à dériver ledit courant de fuite pour engendrer un courant de mesure fonction dudit courant de fuite; - à comparer le dit courant de mesure à une valeur de seuil, et, sur réponse de supériorité dudit courant de mesure, à ladite valeur de seuil; - à déclencher un signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil; et - à ne déclencher aucun signal d'alarme de défaut et de risque d'utilisation de l'outil, sinon.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que pour un 15 élément d'outil formé par un manche isolant, tel qu'une perche de travail sous tension, dont le courant de fuite de surface est déterminé par la résistance de surface du manche isolant, I'intensité du courant de mesure dérivé est sensiblement égale à l'intensité du courant de fuite.

3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'opération 20 consistant à dériver ledit courant de fuite pour engendrer un courant de mesure sensiblement égal au dit courant de fuite consiste à prélever / restituer le dit courant de fuite sur la périphérie du dit manche isolant sur la totalité de deux lignes directrices de la surface du dit manche isolant espacées d'une distance d inférieure à 3% de la longueur de la ligne de courant de fuite formée par le 25 manche isolant de l'outil.

4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à discriminer le changement de l'état de surface hydrophobe / hydrophile de ladite surface du matériau isolant, par détection d'une phase transitoire de changement d'établissement dudit courant de fuite 30 de surface.

5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'étape de détection d'une phase transitoire de changement d'établissement dudit courant de fuite de surface consiste à comparer ledit courant de mesure en amplitude et/ ou en fréquence vis-à-vis d'une valeur correspondante d'amplitude respectivement de fréquence de pics de valeur d'intensité dudit courant de mesure.

6. Dispositif de détection d'un courant de fuite de surface sur un 5 matériau isolant constitutif d'un élément d'outil, caractérisé en ce qu'il comprend au moins: - un circuit de dérivation du courant de fuite pour engendrer un courant de mesure fonction dudit courant de fuite; - un circuit de détection à haute impédance, connecté en parallèle 10 sur le dit circuit de dérivation, le dit circuit de détection à haute impédance recevant dudit circuit de dérivation une tension électrique proportionnelle au dit courant de mesure et délivrant une tension de mesure proportionnelle au dit courant de fuite; - un circuit de comparaison à seuil permettant de comparer ladite 15 tension de mesure à ladite valeur de seuil et permettant d'engendrer un signal d'alarme.

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dit circuit de dérivation comprend un premier et un deuxième élément électriquement conducteur espacés d'une distance d déterminée et destinés à 20 être placés chacun en contact électrique avec ledit matériau isolant support d'une pluralité de lignes de courant de fuite sur ladite surface du matériau isolant, le premier et le deuxième élément électriquement conducteur étant électriquement reliés par une résistance de valeur déterminée pour constituer ledit circuit de dérivation et engendrer aux bornes de ladite résistance ladite 25 tension de mesure par l'intermédiaire dudit courant de mesure.

8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que, pour une distance d séparant le premier et le deuxième élément électriquement conducteur, le long d'une ligne de courant de fuite ledit matériau isolant, ladite résistance présente une valeur inférieure à 1% de la résistance de surface du 30 matériau isolant comprise entre le premier et le deuxième élément électriquement conducteur, ce qui permet d'établir un courant de mesure d'intensité sensiblement égal à celle du courant de fuite.

9. Dispositif selon l'une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que pour un outil muni d'un moyen de préhension formé par un manche en matériau isolant sensiblement de révolution, le premier et le deuxième élément électriquement conducteur sont formés chacun par un bracelet électriquement 5 conducteur, destiné, en fonctionnement, à être placé en contact électrique direct le long d'une ligne directrice dudit manche en matériau isolant avec une partie correspondante de la surface de révolution du matériau isolant, ce qui permet d'assurer la dérivation dudit courant de mesure sur sensiblement l'ensemble des lignes de courant de fuite présentes, en fonctionnement, sur le 10 manche de l'outil.

10. Dispositif selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que le circuit à haute impédance comprend: - un circuit amplificateur opérationnel dont les bornes d'entrée et de référence sont connectées en parallèle sur la résistance constituant ledit circuit 15 de dérivation, engendrant ledit courant de mesure; - une capacité électrique de lissage connectée en sortie dudit amplificateur opérationnel, permettant d'assurer la mise en forme de ladite tension de mesure proportionnelle au courant de fuite.

11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit 20 circuit de comparaison à seuil comporte au moins: - un étage d'entrée dont la borne d'entrée est connectée en parallèle sur ladite capacité, ledit étage d'entrée étant du type amplificateur de courant; - un circuit d'alarme, constituant la charge de cet étage d'entrée du type amplificateur de courant.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que le circuit d'alarme est formé par un buzzer et / ou une diode électroluminescente.

13. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 12, caractérisé en ce que chaque dispositif comprend en outre un module d'émission - réception permettant d'assurer une retransmission des valeurs de mesure du courant de 30 mesure vers un poste de traitement centralisé.

14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que chaque dispositif comprend, mémorisé dans une mémoire morte, un code d'identification permettant d'identifier chaque dispositif à un emplacement 2858419 18 déterminé d'un chantier, ce qui permet d'assurer une scrutation par interrogation d'une pluralité de dispositifs à partir dudit poste de traitement centralisé.