FR3015044A1 - Capteur uhf externe de decharges partielles en circuit imprime souple - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence émises par des décharges partielles dans un matériel sous haute tension électrique, comprenant : - une ceinture comprenant deux extrémités (46, 48) et une première face (42) et une seconde face (44) : * au moins une partie de la première face de la ceinture étant recouverte par un film conducteur, * la seconde face de la ceinture comprenant au moins deux capteurs d'ondes à ultra haute fréquence, - un dispositif de maintien (52) conducteur de sorte à maintenir lesdites extrémités (46, 48) de la ceinture en vis-à-vis et assurer la continuité électrique entre des zones du film conducteur (50) situées au niveau desdites extrémités.

Description

CAPTEUR UHF EXTERNE DE DECHARGES PARTIELLES EN CIRCUIT IMPRIME SOUPLE DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine technique de la détection de décharges partielles électriques à ultra haute fréquence (UHF), plus précisément, la détection de décharges partielles se produisant dans un matériel ou un poste à haute tension électrique, isolé de son environnement extérieur par un gaz contenu dans une enveloppe métallique. ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE Un matériel ou un poste à haute tension électrique à isolation gazeuse, nommé poste à haute tension (1) ci-dessous, comprend un conducteur électrique (6) sous haute tension, isolé de son environnement extérieur par une enveloppe de protection métallique (10) contenant un gaz (8) isolant (voir figure 1). Le conducteur électrique (6) est maintenu à distance de l'enveloppe de protection métallique par l'intermédiaire d'un cône de support (30). Ce type de dispositif peut comporter des défauts dus à un mauvais montage (par exemple des effets de pointe par repoussage de métal) ou apparaissant lors de son utilisation (particules créées par des manoeuvres mécaniques ou par érosion de l'arc, ou bien par dégradation des contacts électriques par des vibrations mécaniques) ou par dégradation dans la matière ou à la surface des isolants électriques . Pour détecter la présence de ce type de défauts, les postes à haute tension récents comportent des ouvertures (18) réalisées dans l'enveloppe de protection métallique (10) lors de leur fabrication (figure 1). Les ouvertures (18) permettent de monter à demeure des capteurs (2) sur le poste à haute tension (1). Les capteurs (2) sont de type monopole ou dipôle et permettent la détection d'ondes (12) UHF générées par des décharges partielles (14) se produisant au niveau du défaut comme par exemple sur la figure 1 au niveau du conducteur métallique (6). Les capteurs sont connectés à un dispositif d'acquisition de mesure (16), d'enregistrement et de représentation graphique permettant de caractériser les défauts du poste. Les postes à haute tension plus anciens ne comportent pas ce type d'ouverture (18). De ce fait, il est nécessaire de mettre hors service le poste pour apporter des modifications permettant l'utilisation de ce type de capteurs. Lorsque les capteurs ne sont pas montés à demeure sur le poste haute tension, une alternative consiste à disposer un capteur à l'extérieur de l'enveloppe de protection métallique (10), par exemple au contact du bord d'un cône de support (30) (figure 2) ou sur des hublots d'observation (non représentés). Le capteur externe comporte une antenne de type monopôle ou dipôle (20), logée dans un boitier (22) dont une face (24) non métallique est en contact avec le bord du cône de support(30), pour laisser passer les ondes (12) provenant de l'intérieur du poste à haute tension. Les autres faces (26) du boîtier sont de nature métallique et sont en contact avec l'enveloppe de protection (10) pour empêcher des ondes parasites externes de perturber les mesures. L'installation de ce capteur externe nécessite l'utilisation d'une ceinture blindée (28) pour empêcher la détection d'onde provenant de l'extérieur du poste à haute tension, ainsi qu'un système de fixation pour maintenir mécaniquement le capteur externe au plus près du cône de support (30). Afin de réduire le coût de ce type de dispositif, il existe des dispositifs de type « deux-en-un », comprenant une ceinture en élastomère chargée 15 métalliquement. Un des inconvénients de ce type de dispositif est la dégradation de l'élastomère de la ceinture sous l'effet des U.V., une rupture mécanique de la ceinture survient alors après une exposition 20 prolongée aux U.V. L'ajout d'une ceinture métallique en inox pour le maintien mécanique de la ceinture s'avère alors nécessaire, ainsi, la solution de départ bon marché se révèle compliquée à mettre en oeuvre et onéreuse à réaliser. 25 Un autre inconvénient de ce type de dispositif est qu'il comporte un seul capteur, de ce fait, la sensibilité du détecteur dépend de son positionnement sur le poste à haute tension. Enfin, on peut rencontrer des problèmes 30 d'homogénéité du champ électromagnétique (lobes symétriques) pour les différents modes de propagation des ondes UHF dans le poste à haute tension. En effet, certains modes de propagation des ondes UHF, comme les modes Transverse Électriques (TE) (le champ électrique (32) est transversal à la direction de la propagation), 5 peuvent présenter des variations d'amplitude autour de l'axe du conducteur électrique (6) (figures 3A et 3B). De ce fait, un creux d'amplitude (34) peut se présenter malencontreusement à l'endroit où est placé le capteur. Le capteur détectera alors difficilement la présence de 10 l'onde. L'invention a pour objectif de résoudre au moins l'un des problèmes techniques mentionnés ci-dessus. En d'autres termes, l'invention vise à proposer un dispositif plus économique, plus fiable et plus 15 sensible, permettant de détecter des ondes ultra hautes fréquences (UHF) émises par des décharges électriques partielles se produisant dans un poste à haute tension électrique isolé par un gaz. EXPOSÉ DE L'INVENTION 20 Pour résoudre au moins l'un des problèmes ci-dessus, la présente demande propose un dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence émises par des décharges partielles, se produisant à l'intérieur d'un matériel sous haute tension électrique, 25 comprenant : - une ceinture comprenant deux extrémités et une première face en vis-à-vis ou opposée à une seconde face : * au moins une partie de la première 30 face de la ceinture étant recouverte par un film conducteur, * la seconde face de la ceinture comprenant au moins un ou deux capteurs d'ondes ultra haute fréquence, - un dispositif de maintien conducteur de sorte à maintenir lesdites extrémités de la ceinture en vis-à-vis et assurer la continuité électrique entre des zones du film conducteur situées au niveau desdites extrémités. Le terme matériel sous haute tension électrique peut désigner un poste à haute tension électrique. Le matériel sous haute tension électrique ou le poste à haute tension peut comporter au moins un élément conducteur sous haute tension électrique, isolé de l'environnement par l'intermédiaire d'une enveloppe métallique contenant un gaz isolant. L'élément conducteur peut être maintenu à distance des parois de l'enveloppe métallique par l'intermédiaire de moyens de maintien non conducteur. De préférence, au moins une partie des moyens de maintien est en contact direct avec l'environnement. En d'autres termes, au moins une partie des moyens de maintien affleure à la surface de l'enveloppe métallique de sorte à être exposé à l'environnement entourant le poste à haute tension. De préférence, le film conducteur recouvre la majeure partie ou la totalité de la première face de la ceinture pour augmenter la surface de protection du blindage. Le dispositif de maintien selon l'invention peut être électriquement conducteur de sorte à 30 permettre à des charges électriques de parcourir tout le pourtour de la ceinture au niveau de sa première face. Autrement dit, le dispositif de maintien et le film conducteur peuvent former un blindage électrique tout autour de la ceinture. De préférence, le dispositif de détection d'ondes comporte en outre au moins un élément conducteur disposé sur la seconde face. Il peut être destiné à être en contact avec l'enveloppe métallique d'un poste à haute tension décrit ci-dessus. Le film conducteur présent sur la première face de la ceinture peut être avantageusement connecté avec cet élément électriquement conducteur, présent sur la seconde face de la ceinture. Ces éléments peuvent être connectés par l'intermédiaire d'un ou plusieurs via électriquement conducteurs, traversant la ceinture et répartis sur le pourtour de ladite ceinture, et/ou par un ou plusieurs pistes électriquement conductrices présentes en bord de la ceinture. Le dispositif de maintien peut se déformer de façon élastique. Ainsi, avantageusement, lorsque les extrémités sont maintenues par ledit dispositif, les extrémités peuvent se rapprocher ou s'éloigner en fonction des contraintes exercées sur la ceinture. Les propriétés mécaniques de la ceinture peuvent alors être préservées en cas de contraintes excessives en reportant une part desdites contraintes au niveau du dispositif de maintien. Le dispositif de maintien peut également permettre de maintenir la ceinture contre des supports de dimensions et de géométries différentes. En d'autres termes, le dispositif de maintien peut permettre le maintien d'une même ceinture sur des supports de différentes tailles.

La ceinture est de préférence réalisée dans un matériau apte à se déformer élastiquement pour permettre son maintien sur des supports de dimensions et de géométries différentes. La ceinture est isolante électriquement afin de ne pas court-circuiter les capteurs. La ceinture peut être réalisée dans un support de type support souple de circuit imprimé pour faciliter la réalisation des capteurs et du film conducteur sur ses faces. La ceinture est de préférence réalisée à partir de matériau résistant aux effets des U.V., c'est-à-dire, dont les propriétés mécaniques sont peu ou pas modifiées après une exposition prolongée aux U.V. ou au soleil. La ceinture peut par exemple être en un film de polyimide (KAPTON) servant de support souple, sur lequel pourra être déposée une couche conductrice de cuivre sur chacune des première et seconde face ; sur chacune d'elles une couche de résine fluocarboné peut être encore déposée pour améliorer la tenue à l'environnement. En variante, la ceinture est en une plaque d'époxy laminé, par exemple de type NELCO n 4000-6, de faible épaisseur, lui conférant une souplesse limitée mais suffisante pour épouser la forme cylindrique extérieure du cône support. Le ou les capteurs assurent une fonction d'antenne, permettant de détecter des ondes UHF émises par des décharges partielles de haute tension électrique se produisant dans un matériel parcouru par une haute tension électrique.

Un capteur ou une antenne peut être composée de deux pôles conducteurs de forme symétrique et agencés de façon à former un dipôle symétrique au niveau de la seconde face du support souple. En variante, au moins un capteur peut avoir un motif de type double spirale logarithmique. Avantageusement, les pôles conducteurs sont de forme triangulaire et agencés de manière à former un dipôle selon un motif de type « noeud de papillon ». Cet agencement particulier confère avantageusement une sensibilité de détection accrue aux capteurs. Les capteurs ou antennes peuvent être au nombre de trois et agencés de sorte que deux capteurs adjacents soient séparés d'une distance de l'ordre, ou équivalente, ou égale à un tiers de la distance séparant les extrémités de la ceinture. Cet agencement permet avantageusement de positionner les capteurs d'une façon régulière au contact des moyens de maintien, maintenant à distance au moins un élément conducteur des parois de l'enveloppe métallique du poste à haute tension. Un capteur ou une antenne peut être ainsi positionné environ tous le 120° autour dudit moyen de maintien de sorte à pouvoir mesurer au moins une partie d'une onde se propageant dans le poste à haute tension selon un mode transverse électriques (TE). Avantageusement, la disposition des capteurs permet une meilleure détection des modes de propagation TEll et TE21 des ondes comprises dans la gamme des ultras hautes fréquences.

Les capteurs peuvent être connectés en parallèle et reliés à un connecteur électrique via un dispositif de couplage. Le dispositif de détection selon l'invention comporte de préférence un connecteur électrique de type ultra haute fréquence, adapté pour transmettre les signaux captés par les antennes. Le dispositif de détection peut comporter un dispositif nommé symétriseur, connecté électriquement entre le capteur et le connecteur électrique de sorte à adapter les signaux du capteur pour que lesdits signaux ne créent pas ou peu de courants parasites lorsqu'ils traversent une structure conductrice de forme symétrique.

L'invention s'applique à un matériel sous haute tension électrique ou poste à haute tension, comportant au moins un élément conducteur isolé de l'environnement par l'intermédiaire d'une enveloppe métallique contenant un gaz isolant, l'élément conducteur étant maintenu à distance de l'enveloppe métallique par des moyens de maintien non conducteurs, au moins une partie des moyens de maintien étant en contact direct avec l'environnement entourant le matériel sous haute tension électrique. Un dispositif de détection tel que décrit ci-dessus peut être maintenu autour de l'enveloppe métallique par l'intermédiaire de son dispositif de maintien conducteur, de sorte qu'au moins un capteur soit en contact direct avec les moyens de maintien.

Avantageusement, le dispositif de détection peut également être maintenu autour de l'enveloppe métallique par l'intermédiaire de son dispositif de maintien conducteur, de sorte que le film conducteur présent sur la première face de la ceinture soit connecté à l'enveloppe métallique par l'intermédiaire d'au moins un élément électriquement conducteur présent sur la seconde face de la ceinture. Ainsi, le film conducteur est au même potentiel électrique que l'enveloppe métallique, formant un blindage électrique efficace.

L'invention concerne également un procédé de détection d'ondes, émises par des décharges partielles de haute tension électrique, dans un matériel sous haute tension électrique du type décrit ci-dessus, procédé dans lequel : - on applique un dispositif de détection tel que décrit ci-dessus autour de l'enveloppe métallique, par l'intermédiaire des moyens de maintien, de sorte qu'au moins un capteur soit en contact direct avec les moyens de maintien, - on connecte ledit dispositif de détection à des moyens de détection, - on détecte lesdites ondes émises par des décharges partielles. De préférence le film conducteur qui 25 recouvre au moins une partie de la première face est au même potentiel que l'enveloppe métallique. Ceci peut être obtenu par en mettant en oeuvre un dispositif de détection comportant au moins un élément conducteur disposé sur la seconde face, et 30 connecté électriquement avec le film conducteur, cet élément conducteur étant placé en contact avec l'enveloppe métallique. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres détails et caractéristiques de 5 l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, faite en regard des figures annexées suivantes. Les parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références de façon à faciliter le passage d'une figure à une autre. 10 Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme, pour rendre les figures plus lisibles. La figure 1 représente un matériel sous haute tension électrique comportant un capteur intégré 15 de décharges partielles électriques. La figure 2 représente un matériel sous haute tension électrique comportant un capteur de décharges partielles électriques maintenu contre ledit matériel. 20 Les figures 3a et 3b représentent des modes de propagation d'ondes électromagnétiques dans un matériel sous tension électrique. Les figures 4 et 6 représentent une vue en perspective de l'invention, dans une position à plat, 25 de chaque coté. La figure 5 représente une coupe transverse de l'invention installée autour du matériel haute tension (non représenté).

La figure 7 représente une vue en perspective de l'invention installée autour du matériel haute tension (lui-même non représenté). Les figure 8A et 8B représentent une vue de face de variantes de l'invention, dans une position à plat. La figure 8C représente un dipôle en forme de double spirale logarithmique. Les figures 9A à 9C représentent un exemple d'utilisation de l'invention sur un poste électrique à haute tension (vues transverses avec le matériel haute tension représenté). EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS L'invention vise un dispositif de détection 15 d'ondes électriques à ultra haute fréquence (UHF), émises par des décharges électriques partielles, plus économique, plus fiable et plus sensible. Dans le cadre de la présente demande, par les termes « ultra haute fréquence » on entend les 20 fréquences comprises entre 100MHz et 3 000MHz. Le terme « connecté » est équivalent au terme connecté électriquement, c'est-à-dire, il désigne deux éléments mis en contact de sorte qu'un courant électrique puisse circuler entre eux. 25 Les termes « décharges partielles » désignent des décharges électriques qui ne court-circuite que partiellement l'espace entre 2 conducteurs soumis à une différence de potentiel. Les décharges peuvent ou non être initiées au niveau d'un des 30 conducteurs.

Pour parvenir aux objectifs ci-dessus, l'invention comporte une ceinture (40) comprenant une première face (42) en vis-à-vis ou opposée à une seconde face (44), et une première extrémité (46) opposée à une seconde extrémité (48) (figure 4). La ceinture (40) est réalisée dans un matériau souple apte à se déformer élastiquement pour permettre à la seconde face (44) d'épouser les contours d'un support. La ceinture est réalisée dans un matériau permettant de préserver ses propriétés mécaniques après une exposition prolongée à une source d'ondes UV (par exemple le soleil). La ceinture est réalisée dans un matériau électriquement isolant. Selon un premier exemple de réalisation de l'invention, la ceinture est réalisée dans un film de polyimide (KAPTON) servant de support souple, sur lequel pourront être déposées une couche conductrice de cuivre sur chacune des faces (42) et (44) ; et sur celles-ci une couche de résine fluocarboné peut être encore déposée pour améliorer la tenue à l'environnement. En variante, la ceinture peut être réalisée dans une plaque d' époxy laminé type NELCO n 4000-6, de faible épaisseur, par exemple 0,3 mm, lui conférant une souplesse limitée mais suffisante pour épouser la forme cylindrique extérieure du cône support.) L'épaisseur (E) de la ceinture séparant la première et la seconde face est comprise entre 0.1 mm et lOmm, de préférence entre 0.1 et lmm. La première et la seconde extrémité de la 30 ceinture sont séparées par une longueur (L) comprise entre 0.5m et 5m, de préférence entre 0.9 et 2.4m.

La largeur (1) de la ceinture est comprise entre 10mm et 100mm, de préférence entre 20mm et 60mm. La première face (42) de la ceinture est au moins en partie recouverte par un film conducteur (50), par exemple à base de cuivre, de préférence sur une majeure partie de sa surface ou de préférence encore sur toute sa surface. L'épaisseur du film conducteur est comprise entre 10 et 100pm, de préférence entre 10 et 50pm. Son épaisseur est choisie de manière à être suffisante pour former une couche de blindage électrique, empêchant des ondes électromagnétiques parasites extérieures de traverser ladite première face. La couche de blindage permet à la seconde face de la ceinture d'être exposée principalement aux ondes électromagnétiques provenant d'une source située en vis-à-vis de ladite face, c'est-à-dire à l'intérieur du matériel HT. La détection de ce type de signaux est donc accrue au niveau de la seconde face par la présence de la couche métallique sur la première face de la ceinture. Pour assurer un blindage optimum, le film conducteur (50) est connecté à au moins un élément conducteur (54) présent sur la seconde face de la ceinture et destiné à être en contact avec l'enveloppe métallique (10) d'un poste à haute tension (figures 6, 7, 8A et 8B). Ainsi, le film conducteur (50) est au même potentiel électrique que l'enveloppe métallique (10). Le film conducteur (50) et l'élément conducteur (54) sont connectés soit par des via conducteurs (56) traversant la première et la seconde face de la ceinture et répartis, de préférence de façon régulière (figures 6, 8A et 9C), soit par une liaison conductrice continue disposé sur la tranche de la ceinture (figure 8B). La première et la seconde extrémité de la 5 ceinture comporte un dispositif de maintien (52) permettant de maintenir lesdites extrémités (46, 48) en vis-à-vis et de connecter les parties du film conducteur situées au niveau desdites extrémités (figures 4 et 5). Autrement dit, les extrémités (46, 10 48) peuvent être maintenues ensemble par le dispositif de maintien (52) de manière à ce que la ceinture forme un contour fermé et qu'un courant électrique puisse circuler le long de ce contour au niveau de la première face (42). Avantageusement, le dispositif de maintien 15 (52) est un dispositif de fixation de type élastique pour permettre le rapprochement ou l'écartement desdites extrémités. Le dispositif de maintien (52) peut par exemple comporter un ressort conducteur maintenu audites extrémités par l'intermédiaire de 20 pinces conductrices. Selon un exemple de ceinture représenté en figure 6 et non limitatif de l'invention, la seconde face (44) de la ceinture comporte trois dipôles électriques identiques, chaque dipôle électrique (60) 25 est composé de deux pôles conducteurs (62) de forme identique (figure 6). Les dipôles sont positionnés sur la seconde face (44) de sorte que deux dipôles adjacents soient espacés d'une distance correspondante à environ un tiers de la longueur de la ceinture. 30 Ainsi, lorsque les extrémités (46, 48) sont maintenues ensemble par le dispositif de maintien (52) et que la ceinture forme un contour de forme circulaire (figure 5), les dipôles électriques (60) sont espacés selon des angles d'environ 120° le long dudit contour. Selon l'exemple représenté en figures 6 5 et 7, les pôles conducteurs (62) sont avantageusement de forme triangulaire et agencés de manière à former un « noeud de papillon » pour chaque dipôle électrique (60); la forme en « noeud de papillon » confère aux dipôles une sensibilité de détection optimale. 10 Les trois dipôles électriques (60) sont connectés ensemble par l'intermédiaire de pistes conductrices (64) situées sur la seconde face (44) de la ceinture (figure 6). Dans le cas où les dipôles électriques (60) sont reliés directement par un noeud 15 équipotentiel, l'impédance caractéristique de l'ensemble des dipôles est égale au tiers de celle de chaque dipôle (soit environ 50 Ohm). Les dipôles sont dans ce cas désaccordés par rapport à un dispositif de connexion ou un connecteur (68), permettant de 20 transférer les signaux reçus par lesdits dipôles vers l'extérieur du dispositif (40). C'est pourquoi, de préférence les trois dipôles sont connectés parallèlement, par l'intermédiaire d'un dispositif de couplage ou coupleur (66), permettant de raccorder 25 différents éléments ayant la même impédance d'entrée et de garder en sortie une impédance identique à celle d'entrée. Un symétriseur (en anglais « balun ») peut effectuer une « symétrisation » d'un câble de raccordement (70) pour le rendre compatible avec 30 l'entrée symétrique des dipôles électriques (60), et ainsi, réduire les pertes de connexion entre ledit câble et les dipôles. Par exemple, le connecteur (68) est un connecteur UHF de type N, commercialisé sous la marque 5 Radiall et la référence R161.430.020. Le connecteur (68) permet la connexion du câble de raccordement (70) permettant le transfert des signaux captés par les dipôles électriques (60) vers un dispositif de détection (16) (figure 6). Le câble de raccordement 10 (70) peut être un câble UHF, par exemple du type commercialisé sous la marque Nexans et la référence RG214U. Le dispositif de détection (16) peut être un oscilloscope, ou bien un analyseur de spectre, ou bien un dispositif dédié à la détection des décharges 15 partielles dans le poste à haute tension dans le domaine des ultras hautes fréquences (comme par exemple le dispositif « PDwatch » décrit dans le document FR2977322A1). En d'autres termes, le coupleur (66) joue 20 le rôle d'interface entre les structures symétriques des dipôles électriques (60) et, par exemple, la structure asymétrique d'un connecteur (68) de type UHF et un câble de raccordement (70) coaxial blindé de même type. La présence du coupleur (66) permet 25 avantageusement de réduire ou d'éliminer la formation de courants électriques parasites induits dans le câble de raccordement (70), plus précisément dans son blindage, ce qui engendrerait des pertes au niveau du signal transmis au dispositif de détection (16). 30 Il est possible d'agencer les pôles conducteurs (62) autrement.

Par exemple, on peut également former des dipôles de géométries différentes. Ainsi, en figure 8C, on a représenté un dipôle en forme de double spirale logarithmique. Sur cette figure, Pl et P2 désignent 5 respectivement le rayon extérieur et le rayon intérieur d'une de ces deux spirales, P3 et P4 désignent respectivement le rayon extérieur et le rayon intérieur de l'autre de ces deux spirales. Les deux spirales ne sont pas en contact par leurs extrémités respectives.

10 Chacune est reliées, comme pour les bow-tie, à l'un des conducteurs qui est connecté au coupleur (66). D'une manière générale, la forme des dipôles électriques (60) est choisie en fonction de la valeur de la bande passante souhaitée pour les dipôles.

15 Selon une alternative à l'un des dispositifs ci-dessus, la ceinture peut être un support de circuit imprimé, suffisamment souple pour changer de courbure de manière réversible. Selon une variante à l'un des dispositifs 20 ci-dessus, le dispositif de maintien (52) est réversible pour permettre la fixation et le décrochement de la ceinture sur un support. Le nombre et l'agencement des dipôles électriques (60) sur la ceinture (40) peuvent être 25 choisis en fonction de la forme du support sur lequel est destinée à être maintenue ladite ceinture. Par exemple, sur un support de section carré, les dipôles électriques (60) sont espacés d'une distance équivalente à un quart du périmètre de ladite section.

30 Nous allons à présent décrire un exemple d'utilisation d'un dispositif de détection d'ondes électriques d'ultra haute fréquence (UHF) décrit ci-dessus. Un tel dispositif est utilisé pour détecter des décharges électriques partielles se produisant dans un poste à haute tension, comprenant au moins un conducteur électrique (6) sous haute tension électrique, isolé de l'environnement extérieur par une enveloppe métallique (10) contenant un gaz isolant. Le conducteur électrique (6) est maintenu à distance des parois internes de l'enveloppe métallique par l'intermédiaire d'au moins un cône de support (30). Le poste à haute tension a donc une structure de type coaxial (6, 10). Un cône de support est électriquement non conducteur et maintenu dans le poste à haute tension en étant pris en étau entre deux éléments composant l'enveloppe métallique. Autrement dit, la base d'un cône de support (30) affleure l'enveloppe métallique entre deux éléments composant ladite enveloppe. La ceinture (40) est d'abord positionnée autour de l'enveloppe métallique (10), de sorte que les dipôles électriques (60) soient en contact direct avec la base d'un cône de support (30) qui est pris en étau entre deux éléments composant l'enveloppe métallique (10) (figures 9a et 9b). La ceinture est également positionnée de sorte que les éléments conducteurs (54) soient en contact direct avec une partie de l'enveloppe métallique (10), afin que le film conducteur (50) soit au même potentiel électrique que l'enveloppe métallique. Ainsi, le blindage de la ceinture est optimal. Les extrémités (46, 48) de la ceinture sont par la suite maintenues en vis-à-vis par l'intermédiaire du dispositif de maintien (52). L'espace entre les dipôles électriques(60) permet avantageusement de positionner de façon régulière les dipôles en contact direct du cône de support (30). Ainsi, on s'affranchit des problèmes d'inhomogénéité du champ électromagnétique se propageant dans le poste à haute tension, c'est-à-dire de régions du câble comportant des zones de champ électromagnétique (32) de faible amplitude (34). Dans le cas où un détecteur serait présent au voisinage ou sur une de ces zones, le signal détecté serait très faible, voire pas détectable. Ce problème de détection peut également se produire pour des modes de propagation des ondes UHF comportant des boucles de champ symétriques. Un dispositif selon l'invention est avantageux dans ces deux cas, car au moins un dipôle est placé dans une zone de champ électromagnétique (36) de forte amplitude (figures 9A et 9B). En d'autres termes, l'invention permet de s'affranchir des problèmes d'inhomogénéité liés au champ électromagnétique pour les différents modes de propagation possibles des ondes UHF dans le poste haute tension (1), en permettant de positionner au moins un capteur ou dipôle électrique (60) au voisinage ou sur ou dans une zone de champ de forte amplitude pour améliorer la détection dudit champ. De ce fait, l'invention permet une meilleure détection des ondes UHF quelque soit leur mode de propagation dans le poste à haute tension. De préférence, la ceinture comporte au moins deux capteurs permettant une meilleure détection des ondes UHF car la qualité de la détection est proportionnelle au nombre de capteurs ainsi que leur agencement au niveau de la seconde face de la ceinture. Par exemple, on peut observer que pour un 5 premier mode de propagation transverse électrique (TE11) et un second mode de propagation transverse électrique (TE21), au moins deux dipôles sur trois sont éloignés des zones de faible amplitude (voir figures 9A et 9B).

10 L'invention concerne également un procédé de réalisation d'un dispositif décrit ci-dessus, comportant : - une étape de formation d'un élément conducteur sur une première face d'une ceinture, 15 - une étape de réalisation d'au moins deux capteurs sur une seconde face de la ceinture opposée à la première face. Le procédé peut comporter une étape de connexion des dipôles à un coupleur et/ou une étape de 20 fixation d'un dispositif de maintien (52) aux extrémités de la ceinture. La couche métallique, les dipôles, les pistes conductrices et/ou les via conducteurs peuvent être réalisés selon les techniques d'impression de 25 circuit électronique utilisées dans le domaine de la microélectronique. Les via conducteurs peuvent aussi être réalisés selon les techniques utilisées dans le domaine de la microélectronique. 30

Claims (15)

1. REVENDICATIONS1. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence émises par des décharges partielles 5 (14) dans un matériel (1) sous haute tension électrique, comprenant : - une ceinture (40) comprenant deux extrémités (46, 48), et une première face (42) et une seconde face (44): 10 * au moins une partie de la première face de la ceinture étant recouverte par un film conducteur (50), * la seconde face de la ceinture comportant au moins un capteur (60) d'ondes à ultra 15 haute fréquence, un dispositif de maintien (52) conducteur permettant de maintenir lesdites extrémités (46, 48) de la ceinture en vis-à-vis et assurer la continuité électrique entre des zones du film 20 conducteur (50) situées au niveau desdites extrémités.
2. 2. Dispositif de détection d'ondes ultra haute fréquence selon la revendication 1, la seconde face (44) de la ceinture (40) comprenant trois capteurs 25 d'ondes à ultra haute fréquence.
3. 3. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence selon la revendication 2, les capteurs adjacents étant séparés entre eux par une distance de 30 l'ordre d'un tiers de la distance séparant les extrémités de la ceinture.
4. 4. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence selon l'une des revendications 1 à 3, le dispositif de maintien conducteur se déformant de façon élastique.
5. 5. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence selon l'une des revendications 1 à 4, comportant en outre au moins un élément conducteur (54) disposé sur la seconde face (44).
6. 6. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence selon la revendication 5, le film conducteur (50) qui recouvre au moins une partie de la première face et l'élément conducteur (54) disposé sur la seconde face (44) étant connectés électriquement.
7. 7. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence selon la revendication 6, le film conducteur (50) qui recouvre au moins une partie de la première face et l'élément conducteur (54) disposé sur la seconde face (44) étant connectés électriquement par des via conducteurs (56) traversant la première et la seconde face de la ceinture, ou par une liaison conductrice disposée sur la tranche de la ceinture.
8. 8. Dispositif de détection d'ondes à ultra haute fréquence selon l'une des revendications 1 à 7, au moins un capteur comportant deux pôles conducteurs (62) de forme triangulaire, agencés de manière à former 30 un dipôle électriques (60) selon un motif de type « noeud de papillon », ou un motif de type double spirale logarithmique.
9. 9. Dispositif de détection d'ondes ultra haute fréquence selon l'un des revendications 1 à 8, les capteurs étant connectés en parallèle et reliés à un connecteur électrique (68) via des moyens de couplage (66).
10. 10. Dispositif de détection d'ondes émises par des décharges partielles de haute tension électrique selon l'une des revendications 1 à 9, la ceinture (40) étant un support apte à se déformer élastiquement sur lequel les capteurs et le film conducteur (50) sont imprimés.
11. 11. Matériel sous haute tension électrique (1) comprenant au moins un élément conducteur (6) isolé de l'environnement par l'intermédiaire d'une enveloppe métallique (10) contenant un gaz isolant (8), l'élément conducteur étant maintenu à distance de l'enveloppe métallique par des moyens de maintien (30) non conducteurs, dont au moins une partie des moyens de maintien (30) est en contact direct avec l'environnement entourant le matériel sous haute tension électrique, un dispositif de détection selon l'une des revendication 1 à 10 étant maintenu autour de l'enveloppe métallique (10) par l'intermédiaire de son dispositif de maintien (52), de sorte qu'au moins un capteur soit en contact direct avec les moyens de maintien (30) dudit élément conducteur.30
12. 12. Procédé de fabrication d'un dispositif de détection d'ondes émises par des décharges partielles de haute tension électrique selon l'une des revendications 1 à 10, comportant : - une étape de formation d'un élément conducteur (50) sur une première face (42) d'une ceinture (40), - une étape de réalisation d'au moins un capteur sur une seconde face (44) de la ceinture opposée à la première face (42).
13. 13. Procédé de détection d'ondes, émises par des décharges partielles de haute tension électrique, dans un matériel sous haute tension électrique (1) comprenant au moins un élément conducteur (6) isolé de l'environnement par l'intermédiaire d'une enveloppe métallique (10) contenant un gaz isolant (8), l'élément conducteur étant maintenu à distance de l'enveloppe métallique par des moyens de maintien (30) non conducteurs, au moins une partie des moyens de maintien (30) étant en contact direct avec l'extérieur dudit matériel, dans lequel : - on applique un dispositif de détection selon l'une des revendications 1 à 10 autour de l'enveloppe métallique (10), par l'intermédiaire du dispositif de maintien (52), de sorte qu'au moins un capteur soit en contact direct avec les moyens de maintien (30) dudit élément conducteur, - on connecte ledit dispositif de détection à des moyens (16) de détection, - on détecte lesdites ondes émises par des décharges partielles.
14. 14. Procédé selon la revendication 13, le film conducteur (50) qui recouvre au moins une partie de la première face étant au même potentiel que l'enveloppe métallique.
15. 15. Procédé selon la revendication 14, le dispositif de détection comportant au moins un élément conducteur (54) disposé sur la seconde face (44), et connecté électriquement avec le film conducteur (50), cet élément conducteur (54) étant placé en contact avec l'enveloppe métallique (10).15