FR2982372A1 - Systeme et methode de controle d'un cable electrique - Google Patents

Abstract

Système de contrôle d'un câble électrique (32) comportant un conducteur protégé électriquement par un isolant et comportant : une électrode (44) en contact avec l'isolant, des moyens de mise sous tension pour appliquer une tension entre le conducteur et l'électrode, des moyens de mesure pour détecter une décharge partielle entre le conducteur et l'électrode se produisant sous l'effet de la tension appliquée. Le système comporte en outre des moyens d'entraînement, pour provoquer un déplacement relatif du câble par rapport à l'électrode, de manière à permettre la détection de décharges partielles dans le câble pendant son déplacement relatif par rapport à l'électrode. Méthode de contrôle d'un câble électrique mise en oeuvre par ce système.

Description

. L'invention concerne le contrôle de qualité de câbles électriques comportant une gaine extérieure isolante, et concerne plus particulièrement parmi ceux-ci les câbles électriques dits 'haute tension', qui sont conçus pour transmettre une tension élevée, à savoir une tension supérieure à 5 000 Volts, qui peut en pratique atteindre 100 000 ou 200 000 Volts. Le système vise notamment le contrôle de qualité de câbles conçus pour transmettre une tension supérieure à 10 000 Volts. De plus, l'invention concerne plus particulièrement le contrôle de qualité de câbles haute tension dits 'miniatures' dans la mesure où le diamètre extérieur du ou des conducteurs reste inférieur à 3 mm, voire 2 mm, ou encore dans la mesure ou le diamètre extérieur du câble est inférieur à 5 mm, et de préférence à 3 mm. De manière connue, un dispositif d'isolement électrique ou isolant, tel que la gaine isolante d'un câble électrique, peut se dégrader progressivement au cours du temps du fait de micro-décharges de courant électrique se produisant à travers l'isolant. Ces micro-décharges dites 'décharges partielles' sont des décharges électriques tout-à-fait localisées, survenant dans une petite partie de l'isolant sous l'effet d'une forte tension électrique. Bien que les décharges partielles soient un phénomène que l'on peut qualifier de microscopique, notamment parce qu'il est invisible à l'oeil nu, la multiplication des décharges partielles peut conduire à terme à une réduction de performances significative de l'isolant.

La détection des décharges partielles est particulièrement importante dans les câbles haute tension miniatures visés par l'invention, car ceux-ci présentent des gaines isolantes d'épaisseur réduite. Cette épaisseur peut même dans certains cas être réduite à quelques dixièmes de millimètres : On comprend que pour ces câbles, la maîtrise de la qualité de la gaine, qui doit résister en tout point du câble à une tension très élevée, de manière durable, et malgré les diverses sollicitations auxquelles le câble est exposé (variations de température, de taux d'humidité, etc.), est une question particulièrement importante et délicate. Par suite, la détection et la quantification des décharges partielles sont essentielles pour s'assurer des performances des câbles visés par l'invention et évaluer la durée de vie qui peut être attendue de ceux-ci.

De manière générale, la détection des décharges partielles est difficile car ces décharges sont très faibles (de l'ordre de quelques picoCoulombs). Elles ne sont ni visibles, ni audibles. En fait, ces décharges partielles peuvent être considérées comme non destructives ; elles permettent ainsi l'utilisation ultérieure du câble, le revêtement isolant restant quasiment intact suite à des décharges partielles Du fait de la faible amplitude des décharges partielles, la détection de celles-ci nécessite des matériels extrêmement sensibles. En raison de cette sensibilité extrême, la mise en oeuvre de ces matériels est délicate et nécessite l'élimination de toutes les sources de parasites électriques ou électroniques susceptibles de perturber et fausser la détection des décharges partielles. Différents systèmes ont été conçus pour la détection ou la mesure des décharges partielles dans un isolant. Une norme internationale, la norme CEI 60270, a ainsi été établie pour définir les grandeurs principales mesurées dans le cadre de la prévention des décharges partielles dans les isolants et recenser les circuits habituellement mis en oeuvre pour la mesure de ces décharges. Cette norme sert de référence pour le présent document.

Pour contrôler la qualité du revêtement isolant d'un câble, on utilise habituellement un système de contrôle d'un câble électrique comportant un conducteur protégé électriquement par un isolant, le système comportant : une électrode apte à être mise en contact avec l'isolant, des moyens de mise sous tension, aptes à maintenir une différence de potentiel entre ledit conducteur et ladite électrode, des moyens de mesure aptes à détecter une décharge partielle entre le conducteur et l'électrode se produisant sous l'effet de ladite différence de potentiel.

Dans un tel système de contrôle, les moyens de mesure sont aptes à détecter les décharges partielles se produisant au sein de l'isolant entre le conducteur et l'électrode. Pour permettre cette détection, les moyens de mise sous tension sont aptes à appliquer et maintenir une différence de potentiel entre l'électrode et le conducteur valant plusieurs milliers, voire plusieurs centaines de milliers de volts.

Les systèmes de contrôle considérés peuvent être utilisés pour contrôler des câbles de toutes sections, que ce soient des câbles plats ou des câbles 'ronds' (`rond' signifiant de section circulaire ou autre, par exemple ovale, à l'exception des câbles plats). Par 'isolant', on désigne ici tout dispositif d'isolement visant à isoler électriquement le conducteur de l'extérieur du câble. L'isolant peut être homogène ou non ; il peut par exemple comporter des alvéoles longitudinales, des canaux de passage de fluide, des fibres optiques, etc. Par 'conducteur', on désigne pour simplifier soit un conducteur unique, soit un toron de fils conducteurs, soit plusieurs conducteurs. Les systèmes de contrôle connus sont prévus pour permettre la détection d'une décharge partielle en un point du câble. Ils requièrent de prélever un tronçon du câble, sur lequel le contrôle de qualité est alors effectué. Ce type de contrôle par prélèvement présente de nombreux inconvénients : Il est relativement long et complexe puisqu'il impose différentes manipulations du tronçon de câble prélevé ; par suite, seul un nombre réduit de contrôles peuvent être effectués. En outre, ce type de contrôle par prélèvement ne permet pas de contrôler le câble effectivement livré à un client, puisque le contrôle est un contrôle destructif. L'objectif de l'invention est donc de proposer un système de contrôle permettant le contrôle de qualité d'un câble et notamment la détection de décharges partielle à travers l'isolant du câble, de manière simple et rapide, non destructive, de manière à permettre de contrôler à faible coût un grand nombre de points sur la longueur de câble considérée. Cet objectif est atteint au moyen d'un système de contrôle d'un câble électrique comportant un conducteur protégé électriquement par un isolant, le système comportant une électrode apte à être mise en contact avec l'isolant ; des moyens de mise sous tension, aptes à maintenir une différence de potentiel entre ledit conducteur et ladite électrode ; des moyens de mesure aptes à détecter une décharge partielle entre le conducteur et l'électrode se produisant sous l'effet de ladite différence de potentiel ; le système étant aménagé de manière à comporter en outre des moyens d'entraînement, aptes à provoquer un déplacement relatif dudit câble par rapport à l'électrode, le câble restant en contact avec l'électrode, de manière à permettre la détection de décharges partielles dans le câble pendant son déplacement relatif par rapport à l'électrode. De la sorte, il n'est plus nécessaire de découper des tronçons du câble, car la détection de charges est réalisée en continu, lors du défilement du câble devant l'électrode. Naturellement, le plus souvent l'électrode est fixe, alors que le câble est en mouvement. Il est apparu en effet : - qu'il est possible de faire circuler un câble au voisinage d'une électrode tout en maintenant un contact électrique entre l'électrode et la surface de l'isolant. Ainsi, bien que le câble soit en déplacement relatif continu par rapport à l'électrode, la détection de décharges électriques partielles se produisant à travers ou au sein de l'isolant peut être effectuée ; - qu'il est possible d'assurer la détection des décharges partielles, malgré les perturbations électromagnétiques qui sont générées du fait du déplacement imposé du câble par rapport à l'électrode. En effet la détection est opérée avec un système de mesure apte à mesurer des décharges inférieures à 50, voire 10 picoCoulomb : Une telle sensibilité fait qu'il est nécessaire d'éliminer quasiment totalement les perturbations électromagnétiques susceptibles de se produire dans le système, ces perturbations pouvant perturber le système de mesure et ainsi empêcher la détection et/ou la mesure de décharges partielles. De préférence, les moyens de mesure sont aptes non seulement à détecter les décharges partielles se produisant entre le conducteur et l'électrode, mais également à mesurer ces décharges, c'est-à-dire à fournir une valeur quantifiée représentative de l'importance des décharges partielles détectées. Grâce à cela, le système fournit des informations exploitables dès que se produisent des décharges partielles, c'est-à-dire même si elles sont de très faible importance. Aussi, le système permet de contrôler l'intégrité ou la qualité de la gaine isolante du câble avec des intensités de courant traversant la gaine très faibles et par suite très avantageusement, le contrôle n'est pas destructif. Dans un mode de réalisation, les moyens de mise sous tension sont aptes à maintenir une différence de potentiel continue dans un premier mode de fonctionnement du système, et une différence de potentiel alternative dans un second mode de fonctionnement du système ; et les moyens de mesure sont aptes à détecter une décharge partielle entre le conducteur et l'électrode dans l'un et l'autre de ces modes de fonctionnement. Le système peut donc être utilisé de manière polyvalente pour tester des câbles fonctionnant en courant alternatif ainsi que des câbles fonctionnant en courant continu. Dans ce but, les moyens de mise sous tension peuvent comporter un transformateur apte à délivrer une tension alternative, et un dispositif de redressement relié au transformateur et apte à redresser la tension délivrée par ce dernier de manière à fournir une tension de sortie continue. La tension de sortie délivrée est généralement appliquée (pour l'un des pôles) au condensateur de couplage et via celui-ci, à l'électrode. Par suite, les moyens de mise sous tension sont aptes à appliquer une différence de potentiel continue ou alternative entre le conducteur et l'électrode du système. Dans un mode de réalisation, les moyens de mise sous tension comprennent des moyens de mise à la masse, aptes à mettre l'électrode à la masse. Cette configuration présente l'avantage que l'électrode et donc en général les parties fixes du système sont également à la masse, ce qui assure une certaine sécurité pour les utilisateurs. Cependant, selon une alternative préférentielle, les moyens de mise sous tension comprennent des moyens de mise à la masse, aptes à mettre à la masse le conducteur. Ainsi, au lieu que ce soit le câble (qui est en mouvement), c'est l'électrode qui est portée à un potentiel élevé, le câble inversement restant pour sa part mis à la masse. Dans ce cas avantageusement, le déplacement du câble lui-même ne génère pas de perturbations électro-magnétiques susceptibles de perturber la mesure de décharges partielles. De plus, dans cette configuration il n'est pas nécessaire de raccorder le conducteur avec un connecteur tournant maintenu à un potentiel élevé. Aussi dans cette configuration, la zone dangereuse (soumise à potentiel élevé) est de taille limitée. Par ailleurs, dans un système de contrôle de câble, de manière habituelle on prévoit deux moteurs : un premier moteur intégré à l'enrouleur du câble, et un deuxième moteur assurant le tirage du câble à vitesse constante. Avantageusement, dans un mode de réalisation, les moyens d'entraînement comportent un unique moteur apte à provoquer à la fois le déplacement et l'enroulement du câble. Ainsi, comme le système comporte un seul moteur pour le déplacement et l'enroulement du câble, les perturbations électromagnétiques émises par les moteurs sont réduites. Par ailleurs, de préférence, les câbles d'alimentation du moteur sont blindés. Le moteur utilisé peut être par exemple un moteur dont la vitesse est constante, cette valeur assurant que le câble passe devant l'électrode à une vitesse adaptée qui permet une détection efficace des pertes de charge à travers l'isolant. Cependant, on peut également utiliser un moteur à vitesse variable, et dont la vitesse est régulée au moyen d'un capteur détectant la vitesse de déplacement du câble dans le système. De préférence, le système de contrôle comporte une enceinte formant cage de Faraday, dans laquelle a lieu la détection des pertes de charges. Dans un mode de réalisation, le moteur se trouve dans cette enceinte (et est même de préférence le seul moteur se trouvant dans cette enceinte). Ainsi, l'enceinte peut être quasiment fermée et le système isolé des perturbations extérieures. Par cage de Faraday, on inclut ici notamment une enceinte fermée de tous côtés par des parois conductrices ou par des grillages ajourés conducteurs.

Dans un mode de réalisation, le système de contrôle comporte en outre un récipient contenant un liquide diélectrique dans lequel plonge l'électrode, lesdits moyens d'entrainennent comprenant en outre des moyens de guidage du câble aptes à faire passer celui-ci dans ledit liquide en regard de l'électrode, de telle sorte que la décharge partielle est détecté sur une portion du câble immergée dans le liquide. Ainsi grâce au liquide diélectrique, l'apparition de décharge Corona au voisinage de l'isolant et à proximité de l'électrode est évitée. De préférence, les dispositions suivantes sont adoptées : - les moyens d'entraînement comportent un touret dérouleur et un touret enrouleur ; - le touret dérouleur, le touret enrouleur et les paliers qui les supportent sont réalisés en matériau isolant (par exemple du bois, du polychlorure de vynile, du polypropylène) ; - les moyens de mise sous tension prévus pour maintenir une différence de potentiel entre le conducteur et l'électrode, et par exemple mettre le conducteur à la masse, comportent un contact tournant agencé au voisinage de l'axe du touret dérouleur ou du touret enrouleur ; - le système de contrôle comporte une enceinte formant cage de Faraday, et dans lequel le touret dérouleur et le touret enrouleur sont situés dans ladite enceinte ; - le système de contrôle comporte en outre des moyens de nettoyage aptes à éliminer le liquide diélectrique de la surface du câble après la sortie de celui-ci du liquide ; - les moyens d'entraînement sont aptes à réguler la vitesse dudit déplacement relatif ; - l'électrode s'étend suivant un axe de déplacement du câble sur une distance supérieure à vingt centimètres (ou cent fois un diamètre du câble mesuré) sur laquelle elle est apte à être en contact avec le câble pendant que le câble se déplace le long de celle-ci ; - les moyens d'entraînement comportent des moyens de réglage de la position relative de l'électrode par rapport au câble, aptes à assurer le maintien en contact du câble avec l'électrode ; et - l'électrode comporte deux plaques planes, de préférence parallèles, et les moyens d'entraînement sont aptes à provoquer le déplacement du câble entre lesdites plaques. Un deuxième objectif de l'invention est de fournir une méthode de contrôle d'un câble électrique comportant un conducteur protégé électriquement par un isolant, permettant le contrôle de qualité du câble et notamment la détection de décharge partielle à travers l'isolant du câble, de manière simple et rapide, non destructive, et si possible de manière continue sur toute la longueur du câble évalué. Cet objectif est atteint grâce au fait que la méthode de contrôle comporte les étapes suivantes : a) on provoque un déplacement relatif du câble par rapport à une électrode, le câble restant sensiblement en contact avec l'électrode ; b) on applique une différence de potentiel entre le conducteur et l'électrode ; c) pendant ledit déplacement, et alors que la différence de potentiel est appliquée, on détecte des décharges partielles se produisant entre le conducteur et l'électrode sous l'effet de ladite différence de potentiel.

De préférence à l'étape c) on mesure en outre les décharges partielles détectées, ce qui permet d'obtenir une information plus complète quant à l'état réel du câble contrôlé. Naturellement, les modes de réalisation et perfectionnements présentés auparavant en relation avec le système de contrôle de câble électrique peuvent être mis en oeuvre sous une forme adaptée dans la méthode de contrôle de câble électrique précédente. L'invention sera bien comprise et ses avantages apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui suit, de modes de réalisation représentés à titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique en vue du dessus, d'un système de contrôle selon l'invention ; - la figure 2 est un vue schématique en perspective du banc de test contenu dans le système illustré par la figure 1 ; et - la figure 3 est une vue schématique en coupe du banc de test de la figure 2. La figure 1 représente un système 10 de contrôle de câbles selon l'invention. Ce système 10 permet la détection, l'enregistrement et l'analyse des décharges partielles survenant lors du contrôle de la qualité du revêtement isolant de câbles. Aussi, le système 10 permet de contrôler la capacité du câble à être soumis à une tension élevée sans permettre l'apparition de décharges partielles dans l'épaisseur de l'isolant. Il permet le contrôle qualité du revêtement isolant d'une grande variété de câbles électriques. Dans l'exemple présenté, le système 10 est utilisé pour contrôler la qualité du revêtement isolant d'un câble 32. Initialement, le câble 32 est enroulé sur un touret dérouleur 36. Comme cela va être détaillé plus loin, au cours de l'opération de contrôle le câble 32 est progressivement déroulé du touret dérouleur 36 et enroulé sur un touret enrouleur 38 par le système de contrôle 10. Le câble 32 comporte un conducteur 52 isolé électriquement par une gaine isolante 54 (fig.3). Le conducteur présente un diamètre extérieur de 0,7 mm, alors que la gaine présente un diamètre extérieur de 1,5 mm. L'épaisseur de la gaine est donc seulement de 0,4 mm.

Le système de contrôle 10 comporte une enceinte 12 parallélipipédique de dimensions 2 mètres x 3 mètres x 2,5 mètres (hauteur). Cette enceinte 12 forme une cage de Faraday, y compris pour le sol. Cette cage de Faraday est optimisée pour éliminer les rayonnements électromagnétiques dans la gamme de fréquences allant de quelques kHz à 10 MHz. Le système comporte en outre : - une électrode 44 disposée dans l'enceinte 12 ; - des moyens 22 de mise sous tension, aptes à appliquer une différence de potentiel entre le conducteur du câble 32 et l'électrode 44 ; - des moyens d'entraînement 34, aptes à provoquer un déplacement relatif du câble par rapport à l'électrode, le câble restant en contact avec l'électrode ; et des moyens de mesure 45 capables de détecter une décharge partielle entre le conducteur et l'électrode se produisant sous l'effet de la différence de potentiel appliquée entre ceux-ci. En l'occurrence, les moyens de mesure sont capables également de quantifier (en picoCoulombs) les décharges partielles détectées.

Les moyens 22 de mise sous tension du câble servent à appliquer et maintenir une différence de potentiel entre le conducteur 52 et l'électrode 44. Pour cela, les moyens 22 comprennent d'une part des moyens 56 pour porter l'électrode 44 à un potentiel élevé, et d'autre part des moyens 58 de mise à la masse du conducteur 52.

Les moyens 56 pour porter l'électrode 44 à un potentiel élevé comprennent essentiellement une armoire de commande électrique 60, ainsi que, à l'intérieur de l'enceinte 12, un filtre 62, un transformateur 14, un dispositif de redressement de la tension 16, et un condensateur de couplage 18.

Les moyens 22 de mise sous tension du câble peuvent être mis en oeuvre soit de manière à appliquer une tension de sortie alternative, soit de manière à appliquer une tension de sortie continue. Dans le premier cas (tension de test alternative), la tension alternative est délivrée directement par le transformateur 14 sur sa borne de sortie. Cette tension est appliquée à l'électrode en reliant la borne de sortie du transformateur 14 à l'électrode 44 via le condensateur de couplage 18. Dans ce cas, le dispositif de redressement 16 n'est pas utilisé. Dans le second cas (tension de test continue), le dispositif de redressement 16 est interposé entre la borne de sortie du transformateur 14 et le condensateur de couplage 18. Ainsi, c'est une tension continue qui est appliquée à celui-ci et par suite à l'électrode 44. Dans la description qui suit pour simplifier, on se place dans le cas où la tension appliquée à l'électrode 44 est une tension continue. L'armoire de commande électrique 60 est reliée au transformateur 14 via le filtre 62. Elle transmet au transformateur 14 le courant nécessaire pour que celui-ci fournisse sur sa borne de sortie la tension de test souhaitée à appliquer à l'électrode 44 (après redressement). L'armoire de commande 60 est programmable et peut être programmée de telle sorte que le transformateur 14 combiné au dispositif de redressement 16, applique au condensateur de couplage 18 une tension adaptée pour permettre la détection de décharges partielles à travers l'isolant du câble testé. Cette tension peut varier en fonction du temps suivant un profil prédéterminé. Les moyens 58 de mise à la masse du conducteur 52 consistent en une liaison entre une prise de terre de l'enceinte 12 et le conducteur 52. Cette liaison est réalisée au moyen d'un contact tournant, agencé au voisinage du touret dérouleur et/ou du touret enrouleur. Ainsi les moyens 58, qui font partie des moyens 22 de mise sous tension, sont aptes à imposer un potentiel au conducteur, en l'occurrence en le mettant à la masse. Les moyens de mesure 45 comprennent essentiellement un capteur de décharges partielles 20 et une unité de traitement 64, de type ordinateur individuel (PC). Le capteur de décharges partielles 20 est un capteur ou circuit de type connu pour la détection et la mesure (la quantification) de décharges partielles. Il est relié au condensateur de couplage 18. Grâce à cela, lorsqu'une décharge partielle se produit entre le conducteur 52 et l'électrode 44, il transmet en sortie un signal à l'unité de traitement 64. Celle-ci reçoit et traite les différents signaux émis par le capteur de décharges partielles 20.

Les moyens d'entraînement 34 sont constitués par un banc de test 30 placé à l'intérieur de l'enceinte 12. Ce banc de test 30 est une structure qui permet de faire défiler progressivement le câble 32 sur toute sa longueur en regard de l'électrode 44 afin de vérifier la qualité du revêtement 54 du câble 32 en tout point. Pour cela, le banc 30 comporte un bâti mécano-soudé (fig.2) sur lequel sont fixés sur des paliers tournants le touret dérouleur 36 et le touret enrouleur 38 cités précédemment. Ces tourets permettent de dérouler le câble 32 à partir du touret dérouleur 36, et de l'enrouler sur le touret enrouleur 38. Le touret dérouleur 36, le touret enrouleur 38 et les paliers qui les supportent sont réalisés en matériau isolant.

Les moyens d'entrainement 34 comprennent également un moteur 35 relié au touret enrouleur 38 et qui permet de faire tourner celui-ci afin d'y enrouler le câble 32. La détection de décharge partielle est faite lors du passage du câble du touret dérouleur au touret enrouleur. Pendant qu'il passe d'un touret à l'autre, le câble est astreint à passer au contact de l'électrode 44. Il est alors soumis, entre la face externe de l'isolant 54 qui est en contact avec l'électrode 44 et le conducteur 52 maintenu à la masse, à la différence de potentiel appliquée par les moyens 22 de mise sous tension (notamment le transformateur 14). Sous l'effet de cette différence de potentiel, si l'isolant 54 présente un défaut susceptible de permettre l'apparition de décharges partielles, lorsque la partie d'isolant qui présente ce défaut passe au droit de l'électrode 44, une décharge partielle se produit : Elle est alors immédiatement détectée par les moyens de mesure 45. Pour permettre la réalisation des mesures dans de bonnes conditions, le banc 30 (les moyens d'entraînement 34) est aménagé de la manière suivante : Tout d'abord, le banc de test 30 comprend des moyens 46 de guidage du câble, à savoir des poulies, disposées de manière à faire passer le câble dans un liquide 42 en regard de l'électrode 44.

En effet, le banc 30 comporte un récipient 40 contenant un liquide diélectrique 42 (fig.3) dans lequel est plongée l'électrode 44. Les poulies 46 et le récipient 40 sont disposés de telle sorte que le câble 32 lors de son passage devant l'électrode 44 soit immergé dans le liquide diélectrique. Ce liquide évite l'apparition de micro-décharges à la surface (et à l'extérieur) du câble 32 par effet Corona.

D'autre part, l'électrode 44 est agencée de manière à permettre la mesure la plus efficace possible. Pour cela, l'électrode 44 est formée de manière à permettre le maintien d'un contact permanent entre le câble 32 et l'électrode elle-même. Dans ce but, l'électrode 44 est formée principalement par deux plaques planes 44A, 44B (reliées électriquement l'une à l'autre), en l'occurrence de forme rectangulaire. L'extrémité de ces plaques 44A,44B apparaît sur la figure 3. Le câble 32 est guidé par les moyens de guidage 46 (les poulies) de telle sorte qu'il circule entre les deux plaques 44A et 44B. Les moyens d'entraînement sont ainsi aptes à provoquer le déplacement relatif du câble 32 par rapport à l'électrode 44 (entre les plaques 44A et 44B), afin de permettre la détection de transferts de charges lors de ce passage, sur la portion du câble immergée dans le liquide 42. Afin d'assurer un contact permanent entre la surface externe du câble 32 et l'électrode 44, cette dernière a une forme allongée et s'étend sur une longueur relativement importante dans le sens de défilement du câble. Ainsi, l'électrode 44 s'étend suivant l'axe de déplacement du câble sur une distance L supérieure à vingt centimètres (et en réalité, égale à environ 1 mètre), sur laquelle elle est en contact avec le câble pendant que le câble se déplace le long de l'électrode. De manière plus générale, l'électrode peut être conçue de préférence de telle sorte que la partie d'électrode en contact ou susceptible d'être en contact avec le câble ait une longueur (mesurée suivant la direction du câble) égale à au moins cent fois le diamètre du câble mesuré. Pour permettre le contrôle-qualité de câbles de différents diamètres, le banc de test 30 comporte également des moyens 48 de réglage de la position relative de l'électrode par rapport au câble. Ces moyens 48 sont aptes à assurer le maintien en contact du câble 32 avec l'électrode 44. Ils permettent notamment de régler la distance entre les deux plaques 44A et 44B, de telle sorte que cette distance soit sensiblement égale au diamètre extérieur du câble 32. Ce réglage est permis grâce au fait que les moyens 48 comportent, répartis sur la longueur de l'électrode 44 (dans le sens de défilement du câble 32), un ensemble d'entretoises 50 qui assurent le maintien des plaques 44A et 44B à une distance prédéterminée choisie l'une de l'autre.

En général, les moyens de réglage de la position relative de l'électrode par rapport au câble peuvent être adaptés à des câbles de diamètre extérieur inférieur à 5 mm, voire même inférieur seulement à 3 mm.

Le fonctionnement du système de contrôle 10 va maintenant être expliqué. Le système 10 peut être programmé et mis en oeuvre dans plusieurs configurations, en fonction du câble testé et du cahier des charges auquel doit correspondre le câble. Si le câble est testé pour sa résistance à une tension alternative, la tension alternative disponible en sortie du transformateur 14 peut être utilisée, et le dispositif de redressement de tension 16 n'est pas utilisé. Si au contraire, le câble est testé pour sa résistance à une tension continue, le dispositif 16 est interposé entre la borne de sortie du transformateur 14 et le condensateur de couplage 18. D'autre part, l'armoire de commande 60 peut être programmée de manière à appliquer un profil de tension (ou un profil de différence de potentiel) adéquat entre l'électrode 44 et le conducteur 52.

On se place maintenant dans le cas illustré par la figure 1, où le câble est testé pour sa résistance à une tension continue. Une tension de test de plusieurs milliers de volts est alors appliquée au condensateur 18. Celui-ci est relié à l'électrode 44 ; celle-ci est ainsi portée au même potentiel que le condensateur 18.

Au début du test, le câble testé est entièrement enroulé sur le touret dérouleur 36. L'extrémité du câble est passée entre les deux plaques 44A et 44B de l'électrode 44 puis fixée sur le touret enrouleur 38. L'armoire de commande 60 conformément à la programmation effectuée par un opérateur commande au transformateur 14 de fournir en sortie la tension de test souhaitée, et au moteur 35 de faire tourner le touret enrouleur 38 pour y enrouler le câble 32. Le câble 32 est alors progressivement déroulé du touret dérouleur 36 pour être enroulé sur le touret enrouleur 38. Au cours de ce mouvement, lors de son passage d'un touret à l'autre, il passe dans le récipient 40 entre les plaques 44A et 44B de l'électrode 44. La partie de câble qui se trouve au contact entre les électrodes est alors soumise à une différence de potentiel entre d'une part, l'électrode 44 portée au haut potentiel (quelques milliers de volts) et le conducteur 52 maintenu au contraire à la masse.

Si l'isolant ne comporte pas de défaut et a été bien dimensionné pour pouvoir supporter la différence de potentiel appliquée, aucune décharge partielle n'a lieu. Dans le cas contraire, une décharge partielle peut avoir lieu au sein de l'isolant 54. Ce transfert se traduit immédiatement par un changement d'état du condensateur de couplage 18. Le capteur 20 de décharge partielle, relié au condensateur de couplage 18, détecte alors l'occurrence d'une décharge partielle et mesure l'intensité de celle-ci. Il transmet alors un signal à l'unité de traitement 64 qui enregistre les informations correspondantes. Pour que la détection de décharges partielles ait lieu dans de bonnes conditions, la vitesse de passage du câble 32 devant l'électrode 44 doit se faire dans une plage de vitesse donnée prédéterminée. Pour assurer que la vitesse de défilement soit dans cette plage, les moyens d'entraînement 34 régulent la vitesse du déplacement du câble 32. En l'occurrence, les moyens d'entraînement régulent la vitesse d'entrainement du touret enrouleur par le moteur. Dans ce but, les moyens d'entraînement comprennent une roue codeuse 66, disposée de manière à être entraînée par le câble 32 lors de son passage du touret dérouleur au touret enrouleur. La roue codeuse permet de connaître en temps réel la vitesse du câble. Sur la base de cette information, l'armoire de commande 60 détermine la vitesse adéquate pour le moteur 35 et transmet la consigne de commande correspondante au moteur 35. On notera enfin que le système de contrôle 10 comporte des moyens de nettoyage 68 aptes à éliminer le liquide diélectrique de la surface du câble après la sortie de celui-ci du liquide contenu dans le récipient 40. Ces moyens de nettoyage sont constitués principalement par des rouleaux en silicone 68 entre lesquels passe le câble 32, et qui purgent celui-ci de l'huile demeurant sur sa surface externe.35

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Système de contrôle (10) d'un câble électrique (32) comportant un conducteur (52) protégé électriquement par un isolant (54), le système comportant : une électrode (44) apte à être mise en contact avec l'isolant, des moyens (22) de mise sous tension, aptes à maintenir une différence de potentiel entre ledit conducteur et ladite électrode, des moyens de mesure (45) aptes à détecter une décharge partielle entre le conducteur et l'électrode se produisant sous l'effet de ladite différence de potentiel ; le système se caractérisant en ce qu'il comporte en outre des moyens d'entraînement (34), aptes à provoquer un déplacement relatif dudit câble par rapport à l'électrode, le câble restant en contact avec l'électrode, de manière à permettre la détection de décharges partielles dans le câble pendant son déplacement relatif par rapport à l'électrode.
2. 2. Système de contrôle selon la revendication 1, dans lequel les moyens de mise sous tension comprennent des moyens de mise à la masse (58), aptes à mettre à la masse le conducteur.
3. 3. Système de contrôle selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les moyens d'entraînement (35) comportent un unique moteur apte à assurer le déplacement et un enroulement du câble.
4. 4. Système de contrôle selon la revendication 3, comportant en outre une enceinte (12) formant cage de Faraday, et le moteur se trouve dans celle-ci.
5. 5. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel les moyens d'entraînement (34) comportent un touret dérouleur (36) et un touret enrouleur (38).
6. 6. Système de contrôle selon la revendication 5, dans lequel le touret dérouleur, le touret enrouleur et les paliers qui les supportent sont réalisés en matériau isolant.
7. 7. Système de contrôle selon la revendication 5 ou 6, dans lequel les moyens de mise sous tension, aptes à maintenir une différence de potentiel entre ledit conducteur et ladite électrode et par exemple à mettre ledit conducteur à la masse, comportent un contact tournant agencé au voisinage de l'axe du touret dérouleur ou du touret enrouleur.
8. 8. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, comportant une enceinte (12) formant cage de Faraday, et dans lequel le touret dérouleur et le touret enrouleur sont situés dans ladite enceinte.
9. 9. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comportant en outre un récipient (40) contenant un liquide diélectrique (42) dans lequel plonge l'électrode (44), lesdits moyens d'entrainement comprenant en outre des moyens (46) de guidage du câble aptes à faire passer celui-ci dans ledit liquide en regard de l'électrode, de telle sorte que la décharge partielle est détectée sur une portion du câble immergée dans le liquide.
10. 10. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel les moyens de mise sous tension sont aptes à maintenir une différence de potentiel continue dans un premier mode de fonctionnement du système, et une différence de potentiel alternative dans un second mode de fonctionnement du système ; et les moyens de mesure sont aptes à détecter la décharge partielle entre le conducteur et l'électrode dans l'un et l'autre de ces modes de fonctionnement.
11. 11. Système de contrôle selon la revendication 10, dans lequel les moyens de mise sous tension comportent un transformateur apte à délivrer une tension alternative, et un dispositif de redressement relié au transformateur et apte à redresser la tension délivrée par ce dernier de manière à fournir une tension de sortie continue.
12. 12. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, dans lequel l'électrode s'étend suivant un axe de déplacement du câble sur une distance (L) supérieure à vingt centimètres sur laquelle elle estapte à être en contact avec le câble pendant que le câble se déplace le long de celle-ci.
13. 13. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, 5 dans lequel les moyens d'entraînement comportent des moyens de réglage (48) de la position relative de l'électrode par rapport au câble, aptes à assurer le maintien en contact du câble avec l'électrode.
14. 14. Système de contrôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, 10 dans lequel l'électrode comporte deux plaques planes (44A,44B) parallèles, et les moyens d'entraînement sont aptes à provoquer le déplacement du câble entre lesdites plaques.
15. 15. Méthode de contrôle d'un câble électrique (32) comportant un 15 conducteur (52) protégé électriquement par un isolant (54), la méthode comportant les étapes suivantes : a) on provoque un déplacement relatif du câble par rapport à une électrode (44), le câble restant sensiblement en contact avec l'électrode ; b) on applique une différence de potentiel entre le conducteur et 20 l'électrode ; c) pendant ledit déplacement, et alors que la différence de potentiel est appliquée, on détecte des décharges partielles se produisant entre le conducteur et l'électrode sous l'effet de ladite différence de potentiel. 25