WO2012150232A1 - Dispositif et une methode de detection et de localisation d'un defaut sur un cable electrique coaxial a isolation gazeuse - Google Patents

Dispositif et une methode de detection et de localisation d'un defaut sur un cable electrique coaxial a isolation gazeuse Download PDF

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voltage
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    • G01R31/58—Testing of lines, cables or conductors

Definitions

  • the invention lies in the field of fault detection and localization on a power line and more specifically relates to a device and a method for detecting and locating a fault on a gas-insulated coaxial electric cable (GIS, GIL for gas -insulated switchgear, gas-insulated switchgear).
  • GIS gas-insulated coaxial electric cable
  • a dielectric fault has an impedance break that lasts once the installation is safe.
  • the fault detection and localization devices in this type of cable have a built-in pulse generator and use the speed and displacement properties at the shock wave fault location. dielectric. The latter is located after the installation has been de-energized.
  • some sections of the gas-insulated cables can be buried in order to provide communication routes or to preserve the environment from a visual point of view, and other sections can be located in immersible zone.
  • conventional devices for locating internal arcs in service by means of pressure wave analysis of the dielectric gas as well as devices using microphone measurement of sound waves generated during dielectric breakdown, can not be used. be used to detect a fault on the buried sections of the gas-insulated cables because, on the one hand, of the inaccessibility of these sections, and on the other hand, of the strong absorption of the waves, of the weakening of the signal caused by physical barriers to light, the weakening of the signal caused by the ground connections.
  • devices of the prior art that use time analysis of Voltage spike transmissions for determining the position of a fault on a cable are not designed for the location of straight faults and require sensors located at both ends of the monitored area.
  • WO 2006/019738 discloses a fault locating method in an electrical cable using current pulse displacement times using Rogowski toroids.
  • a disadvantage of this method stems from the fact that, unlike the voltage of a network which is generally known and stable, the current fluctuates as a function of the load. Also, the measurements made by this method, using current pulses, provide signals that are difficult to exploit.
  • An object of the invention is to overcome the disadvantages of the prior art by means of a device and a method for quickly locating the fault as soon as it appears before the security systems turn off the cable.
  • the invention exploits the fact that a steep tension front guided in a conductor with respect to a mass, is reflected at the location of the impedance break that constitutes a lack of insulation.
  • initiation in dielectric insulation test or in service instantaneously causes a steep edge of a voltage wave that will propagate to each of the two ends of the cable.
  • the aims of the invention are achieved by means of a detection and localization device a defect on a gas-insulated coaxial electrical cable comprising:
  • a single capacitive voltage sensor arranged at one end of the coaxial electrical cable and intended to detect an RF voltage wave generated by the appearance of a fault at a point P of said cable
  • a processing unit comprising:
  • Means for measuring the duration d separating a first detection of said HF wave just after the occurrence of the fault and a second detection of said HF voltage wave after a first reflection of the HF voltage wave at the end of the cable coaxial electric and a second reflection of said RF wave at the point P of the defect, and
  • the device of the invention it is possible to measure by means of a single capacitive voltage sensor, the time elapsed between the arrival of the first edge generated at the beginning of the fault and the second voltage edge reflected by the change of impedance at the end of the cable then by the one that forms the fault while the cable is charging.
  • the device for detecting and locating a fault further comprises a second capacitive voltage sensor arranged near the first capacitive voltage sensor so as to determine the direction of movement. of the HF voltage wave.
  • the assembly consisting of two sensors is placed at the base of an overhead crossing and allows to locate and discern a fault franc in the gas-insulated coaxial electrical cable of a fault on the aerial cable.
  • Said first and second capacitive voltage sensors are configured to detect the RF voltage wave while the coaxial cable and the overhead cable are charging.
  • the processing unit comprises an automatic correction module of the duration d intended to compensate for an error corresponding to the duration dm of transmission of the measurement signals supplied by the capacitive voltage sensor. the processing unit.
  • said compensation module comprises a voltage generator configured to inject a signal into a secondary cable connecting the capacitive sensor to the processing unit, means for measuring the duration dm, and means for correcting the duration d.
  • the method for detecting and locating a fault on a gas-insulated coaxial electrical cable comprises the following steps:
  • the duration d separating a first detection said RF wave just after the occurrence of the fault and a second detection of said RF voltage wave after a first reflection of the RF voltage wave at the end of the coaxial electrical cable, and a second reflection of said voltage wave HF at point P of the fault
  • the method according to the invention further comprises a step of determining the direction of movement of the HF voltage wave by the detection of the HF voltage wave by means of a second capacitive sensor. voltage arranged near the first capacitive voltage sensor.
  • the method comprises a step of automatically correcting the duration d to take into account an error corresponding to the transmission time dm of the measurement signals supplied by the capacitive voltage sensor to the processing unit.
  • Said correction step comprises the following steps:
  • the invention is implemented by means of software stored on a recording medium and comprising instructions for applying the steps of the method according to the invention when it is executed by a computer.
  • FIG. 1 schematically illustrates the application of the invention in a high voltage electrical line comprising a portion formed of a gas-insulated coaxial cable and a portion formed by an aerial cable.
  • FIG. 2 diagrammatically shows a particular arrangement according to the invention for compensating the measurement signal transfer time between the sensor and a processing unit on the line of FIG. 1.
  • FIG. 3 shows schematically an arrangement according to the invention of sensors on the high voltage power line of Figure 1 to determine the portion of said power line concerned by a defect;
  • FIG. 4 represents a particular embodiment of the invention using sensors at each end of the line of FIG. 1.
  • FIG. 1 illustrates part of a high-voltage electrical line 1 formed of a gas-insulated coaxial cable 2 that can be buried or located in a submergible zone, and an overhead line 4.
  • the gas-insulated coaxial cable 2 comprises a primary conductor 6 surrounded by a metal envelope 8 enclosing a dielectric 10 consisting of an insulating gas such as SF6 for example.
  • a first end 12 of the gas-insulated coaxial cable 1 is connected to a high-voltage source 14 or to a high-voltage transformer and comprises a capacitive voltage sensor 16 connected, on the one hand, to the metal casing 8, and other to a processing unit 18.
  • the end 12 of the coaxial cable 2 constitutes a sudden impedance change for the RF wave. As a result, it is reflected a first time at this end 12 towards the point P.
  • Such a ground fault has a high impedance break since it becomes almost zero at the point P.
  • the time of elimination of the defect by the protections is long (a few tens of milliseconds) compared to the propagation time of the wave (less than a few microseconds)
  • the HF voltage front is reflected a second time, in the greater part at the point P towards the ends of the coaxial cable 2.
  • the capacitive sensor 16 detects the first and the second passage of the RF wave at the end 12 and sends to the processing unit 18 a measurement signal for each detection.
  • the processing unit 18 records the times t1 and t2 for receiving said measurement signals, and then calculates, while the primary conductor 6 is charging, the time elapsed between the instants t1 and t2 recorded. Knowing the speed of displacement of the HF wave along the primary conductor 6 which is of the order of 200 000 Km / s in an ordinary LV cable of small section at 300 000 Km / s in a primary conductor of very strong section , and knowing the duration of the processing unit 18 determines the distance between the sensor 16 and the point P.
  • the sensor 16 transmits the measurement signals to the processing unit 18 by a secondary cable generally of smaller section than the primary conductor 6.
  • the duration dm that put the measurement signals transmitted to travel the The distance separating the sensor 16 from the processing unit 18 is added to that generated by the generated RF wave to travel the distance separating the point P from the sensor 16.
  • the duration d calculated by the processing unit is vitiated by an error that should be corrected insofar as the transmission speeds of the measurement signals via the secondary cable are of the same order of magnitude as the HF wave along the primary conductor.
  • the processing unit 18 is equipped with an automatic correction module of the duration d intended to compensate for the error corresponding to the duration dm of transmission of the measurement signals supplied by the capacitive voltage sensor to the processing unit.
  • This automatic error correction module includes a voltage generator for injecting a signal into the secondary cable, means for determining the duration dm and means for correcting the duration to take account of the duration dm.
  • the correction consists of subtracting the duration dm from the duration d.
  • FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a configuration in which the sensor 16 is located at a distance from the processing unit 18 and is connected to this unit 18 by a secondary cable 20.
  • the voltage generator of the processing unit 18 injects a square wave 22 into the secondary cable 20 and measures the duration that the reflected wave 22 makes to return to the processing unit 18 after a reflection at the same time. end 12 of the coaxial cable. The duration thus measured corresponds to twice the duration dm.
  • FIG. 3 schematically illustrates a variant of the invention in which, in addition to the capacitive sensor 16, a second capacitive voltage sensor 24, a few meters away from the sensor 16, is arranged at the base of the overhead portion 4 of the line
  • the sensor 16 detects the appearance of an HF wave generated by an insulation fault on the coaxial cable 2 while the sensor 24, located on the side of the aerial cable 4, detects an HF wave generated by a fault on this aerial cable 4.
  • FIG. 4 represents the portion consisting of a coaxial cable 2 of the power line HT 1 of FIG. 3.
  • the capacitive sensor 16 is arranged close to the end 12 and the capacitive sensor 24 is arranged close to the second end 26 of the coaxial cable 2.
  • the two sensors are connected to the treatment unit 18 respectively by the secondary cable 20 and a second secondary cable 28.
  • the two capacitive sensors 16 and 24 must be perfectly synchronous with each other. This is difficult to achieve given the fact that the transmission speeds of the synchronization signals are of the same order of magnitude as the measured phenomenon.
  • the solution is to use the correction method described above to compensate for the transmission time of the measurement signals of the sensors 16 and 24 in the secondary cables 20 and 28 by injecting into each of these secondary cables 20, 28 a square wave and measuring the arrival time of the wave reflected to the processing unit 18. This time, divided by two, is then used to synchronize the measured signals.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de détection et de localisation d'un défaut sur un câble électrique coaxial à isolation gazeuse comportant : un capteur capacitif de tension agencé à une extrémité du câble électrique coaxial et destiné à détecter une onde de tension HF générée par l'apparition d'un défaut en un point P dudit câble, une unité de traitement comportant: • des moyens pour mesurer la durée d séparant une première détection de ladite onde HF juste après l'apparition du défaut et une deuxième détection de ladite onde de tension HF après une première réflexion à l'extrémité du câble électrique coaxial de l'onde de tension HF et une deuxième réflexion de ladite onde HF au point P du défaut, et, • des moyens pour calculer la position du point P de défaut en fonction de ladite durée d et de la vitesse de déplacement de l'onde HF le long du câble électrique coaxial.

Description

DISPOSITIF ET UNE METHODE DE DETECTION ET DE LOCALISATION D'UN DEFAUT SUR UN CABLE ELECTRIQUE
COAXIAL A ISOLATION GAZEUSE DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L' invention se situe dans le domaine de la détection et de la localisation de défauts sur une ligne électrique et concerne plus spécifiquement un dispositif et une méthode pour détecter et localiser un défaut sur un câble électrique coaxial à isolation gazeuse (GIS, GIL pour gaz-insulated switchgear, gaz- insulated switchgear) .
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Les câbles à isolation gazeuse GIS, GIL
(pour gaz-insulated switchgear, gaz-insulated line) se différencient des câbles ordinaires par le fait que le milieu isolant se régénère en un temps court après l'apparition d'un défaut. Cette propriété rend la localisation du défaut difficile et ne permet pas l'utilisation d'appareils et de méthode de localisation dédiés aux câbles à isolant en polymère.
En effet, dans les câbles à isolant en polymère, un défaut diélectrique présente une rupture d'impédance qui perdure une fois l'installation mise en sécurité. Les dispositifs de détection et de localisation du défaut dans ce type de câble disposent d'un générateur d'impulsions de tension incorporé et utilisent les propriétés de vitesse de déplacement et de réflexion à l'endroit du défaut de l'onde de choc diélectrique. Ce dernier est localisé une fois l'installation mise hors tension.
Dans les câbles à isolation gazeuse, après un défaut franc à la masse, le diélectrique est renouvelé en un temps court du fait des mouvements de convection dans la zone de claquage. Il en résulte une persistance d'un important isolement diélectrique même après l'apparition du défaut. Ce dernier est ensuite normalement éliminé par les protections. Une fois l'installation mise hors tension, il devient difficile voire impossible de localiser le défaut sur la câble.
Par ailleurs, certains tronçons des câbles à isolation gazeuse peuvent être enterrés afin de ménager des voies de communication ou de préserver l'environnement d'un point de vue visuel, et d'autres tronçons peuvent se situer en zone immergeable. De ce fait, les dispositifs classiques de localisation des arcs internes en service au moyen de l'analyse des ondes de pression du gaz diélectrique, ainsi que les dispositifs utilisant une mesure par microphone des ondes sonores générées lors d'un claquage diélectrique ne peuvent pas être utilisés pour détecter un défaut sur les tronçons enterrés des câbles à isolation gazeuse en raison, d'une part, de 1 ' inaccessibilité de ces tronçons, et d'autre part, de la forte absorption des ondes, de l'affaiblissement du signal causé soit par des obstacles physiques à la lumière, de l'affaiblissement du signal causé par les liaisons au sol .
En outre, les dispositifs de l'art antérieur qui utilisent l'analyse des temps de transmission de pics de tension pour déterminer la position d'un défaut sur un câble ne sont pas conçus pour la localisation de défauts francs et nécessitent des capteurs situés aux deux extrémités de la zone surveillée.
Le document WO 2006/019738 décrit une méthode de localisation de défaut dans un câble électrique utilisant les temps de déplacement d'impulsions de courant à l'aide de tores de Rogowski.
Un inconvénient de cette méthode provient du fait que, contrairement à la tension d'un réseau qui est généralement connue et stable, le courant fluctue en fonction de la charge. Aussi, les mesures effectuées par cette méthode, utilisant les impulsions de courant, fournissent des signaux difficiles à exploiter.
Un but de l'invention est de pallier les inconvénients de l'art antérieur au moyen d'un dispositif et d'une méthode permettant de localiser rapidement le défaut dès son apparition avant que les systèmes de sécurité ne mettent le câble hors tension.
EXPOSÉ DE L' INVENTION
L'invention exploite le fait qu'un front raide de tension guidé dans un conducteur par rapport à une masse, se réfléchit à l'endroit de la rupture d'impédance que constitue un défaut d'isolation. Ainsi, un amorçage en essai diélectrique d' isolement ou en service provoque instantanément un front raide d'une onde de tension qui va se propager vers chacune des deux extrémités du câble.
Les buts de l'invention sont atteints au moyen d'un dispositif de détection et de localisation d'un défaut sur un câble électrique coaxial à isolation gazeuse comportant:
un unique capteur capacitif de tension agencé à une extrémité du câble électrique coaxial et destiné à détecter une onde de tension HF générée par l'apparition d'un défaut en un point P dudit câble,
une unité de traitement comportant:
• des moyens pour mesurer la durée d séparant une première détection de ladite onde HF juste après l'apparition du défaut et une deuxième détection de ladite onde de tension HF après une première réflexion de l'onde de tension HF à l'extrémité du câble électrique coaxial et une deuxième réflexion de ladite onde HF au point P du défaut, et,
· des moyens pour calculer la position du point P de défaut en fonction de ladite durée d et de la vitesse de déplacement de l'onde HF le long du câble électrique coaxial.
Grâce au dispositif de l'invention, il est possible de mesurer au moyen d'un unique capteur de tension capacitif, le temps écoulé entre l'arrivée du premier front généré en début du défaut et le second front de tension réfléchi par le changement d' impédance en extrémité du câble puis par celui que forme le défaut pendant que le câble est en charge.
Dans une autre variante de l'invention, le dispositif de détection et de localisation d'un défaut selon l'invention comporte en outre un deuxième capteur capacitif de tension agencé à proximité du premier capteur capacitif de tension de manière à déterminer le sens de déplacement de l'onde de tension HF. Dans cette variante, l'ensemble constitué de deux capteurs est placé à la base d'une traversée aérienne et permet de localiser et de discerner un défaut franc dans le câble électrique coaxial à isolation gazeuse d'un défaut sur le câble aérien. Lesdits premier et deuxième capteurs capacitifs de tension sont configurés pour détecter l'onde de tension HF pendant que le câble coaxial et le câble aérien sont en charge .
Dans un mode préféré de réalisation de l'invention, l'unité de traitement comporte un module de correction automatique de la durée d destiné à compenser une erreur correspondant à la durée dm de transmission des signaux de mesure fournis par le capteur capacitif de tension à l'unité de traitement.
Préférentiellement , ledit module de compensation comporte un générateur de tension configuré pour injecter un signal dans un câble secondaire reliant le capteur capacitif à l'unité de traitement, des moyens pour mesurer la durée dm, et des moyens pour corriger la durée d.
Le procédé de détection et de localisation d'un défaut sur un câble électrique coaxial à isolation gazeuse selon l'invention comporte les étapes suivantes :
détecter au moyen d'un unique capteur capacitif de tension agencé à une extrémité du câble électrique coaxial une onde de tension HF générée par l'apparition d'un défaut en un point P dudit câble,
- mesurer au moyen d'une unité de traitement, la durée d séparant une première détection de ladite onde HF juste après l'apparition du défaut et une deuxième détection de ladite onde de tension HF après une première réflexion de l'onde de tension HF à l'extrémité du câble électrique coaxial, et une deuxième réflexion de ladite onde de tension HF au point P du défaut,
calculer, au moyen de l'unité de traitement, la position du point P en fonction de la durée d et de la vitesse de déplacement de l'onde HF le long du câble électrique coaxial.
Dans une variante de réalisation, le procédé selon l'invention comporte en outre une étape consistant à déterminer le sens de déplacement de l'onde de tension HF par la détection de l'onde de tension HF au moyen d'un deuxième capteur capacitif de tension agencé à proximité du premier capteur capacitif de tension.
Préférentiellement , le procédé comporte une étape de correction automatique de la durée d pour tenir compte d'une erreur correspondant à la durée dm de transmission des signaux de mesure fournis par le capteur capacitif de tension à l'unité de traitement.
Ladite étape de correction comporte les étapes suivantes :
- injecter un signal dans un câble secondaire reliant le capteur capacitif à l'unité de traitement,
mesurer la durée dm, et,
corriger la durée d pour compenser la durée dm mesurée. L'invention est mise en œuvre au moyen d'un logiciel mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions destinées à appliquer les étapes du procédé selon l'invention lorsqu'il est exécuté par un ordinateur.
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, prise à titre d'exemple non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles:
- la figure 1 illustre schématiquement l'application de l'invention dans une ligne électrique haute tension comportant une portion formée d'un câble coaxial à isolation gazeuse et d'une portion formée par une câble aérien.
- la figure 2 représente schématiquement un agencement particulier selon l'invention destiné à compenser le temps de transfert de signaux de mesure entre le capteur et une unité de traitement sur la ligne de la figure 1.
- la figure 3 représente schématiquement un agencement selon l'invention de capteurs sur la ligne électrique haute tension de la figure 1 pour déterminer la portion de ladite ligne électrique concernée par un défaut;
- la figure 4 représente un mode particulier de réalisation de l'invention utilisant de capteurs à chaque extrémité de la ligne de la figure 1. EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
La figure 1 illustre une partie d'une ligne électrique Haute tension 1 formée d'un câble coaxial à isolation gazeuse 2 qui peut être enterré ou situé dans une zone immergeable, et d'une ligne aérienne 4. Le câble coaxial à isolation gazeuse 2 comporte un conducteur primaire 6 entouré par une enveloppe métallique 8 renfermant un diélectrique 10 constitué d'un gaz isolant tel que du SF6 par exemple. Une première extrémité 12 du câble coaxial à isolation gazeuse 1 est relié à une source de haute tension 14 ou à un transformateur haute tension et comporte un capteur capacitif de tension 16 relié, d'une part, à l'enveloppe métallique 8, et d'autre par à une unité de traitement 18.
L'apparition d'un défaut d'isolation en un point P du câble coaxial 2, dû par exemple à un claquage du gaz isolant utilisé, génère un front raide sur la tension primaire qui tend alors brutalement vers une tension d' arc qui est faible par rapport à la tension qui provoque le claquage. Ce front est assimilable à une onde HF et se propage dans deux directions opposées en fonction du point de défaut P avec un amortissement très faible.
L'extrémité 12 du câble coaxial 2 constitue un changement d'impédance brutal pour l'onde HF. De ce fait, celle-ci se réfléchit une première fois à cette extrémité 12 en direction du point P.
Une fois le milieu diélectrique entre conducteur primaire 6 et l'enveloppe métallique 8 transpercé, le défaut s'installe le temps que les dispositifs de protection entrent en fonctionnement.
Un tel défaut franc à la masse présente une rupture d'impédance élevée puisqu'elle devient quasiment nulle au point P. Comme le temps d'élimination du défaut par les protections est long (quelques dizaines de millisecondes) comparativement au temps de propagation de l'onde (inférieur à quelques micro secondes) , le front de tension HF se réfléchie une deuxième fois, dans sa plus grande partie au point P en direction des extrémités du câble coaxial 2.
Le capteur capacitif 16 détecte le premier et le deuxième passage de l'onde HF à l'extrémité 12 et envoie à l'unité de traitement 18 un signal de mesure pour chaque détection. L'unité de traitement 18 enregistre les instants tl et t2 de réception desdits signaux de mesure, puis calcule, pendant que le conducteur primaire 6 est en charge, la durée d écoulée entre les instants tl et t2 enregistrés. Connaissant la vitesse de déplacement de l'onde HF le long du conducteur primaire 6 qui est de l'ordre de 200 000 Km/s dans un câble BT ordinaire de petite section à 300 000 Km/s dans un conducteur primaire de très forte section, et connaissant la durée d, l'unité de traitement 18 détermine la distance entre le capteur 16 et le point P.
Notons que le capteur 16 transmet les signaux de mesure à l'unité de traitement 18 par un câble secondaire généralement de section inférieure à celle du conducteur primaire 6. La durée dm que mettent les signaux de mesure transmis pour parcourir la distance séparant le capteur 16 et l'unité de traitement 18 s'ajoute à celle que met l'onde HF générée pour parcourir la distance séparant le point P du capteur 16. De ce fait, la durée d calculée par l'unité de traitement est entachée d'une erreur qu'il convient de corriger dans la mesure où les vitesses de transmission des signaux de mesure via le câble secondaire sont du même ordre de grandeur que celle l'onde HF le long du conducteur primaire.
A cet effet, l'unité de traitement 18 est équipée d'un module de correction automatique de la durée d destiné à compenser l'erreur correspondant à la durée dm de transmission des signaux de mesure fournis par le capteur capacitifs de tension à l'unité de traitement. Ce module de correction automatique de l'erreur comporte un générateur de tension destiné à injecter un signal dans le câble secondaire, des moyens pour déterminer la durée dm et des moyens corriger la durée pour tenir compte de la durée dm. La correction consiste à soustraire la durée dm de la durée d.
Ainsi, la position P du défaut sur le câble coaxial 2 est déterminée avec précision à l'aide d'un unique capteur 16 en exploitant le fait que le défaut établi dure au moins plusieurs millisecondes, le temps que les dispositifs de protection fassent leur effet, et le fait que ce défaut forme un changement d' impédance brutal du fait que le gaz isolant est localement court-circuité . Par ailleurs, dans la mesure où le défaut généré est franc, la détection de l'onde HF par le capteur n'est pas perturbée par les réflexions situées de l'autre côté du point P. La figure 2 est un schéma illustrant schématiquement une configuration dans laquelle le capteur 16 est situé à distance de l'unité de traitement 18 et est relié à cette unité 18 par un câble secondaire 20.
Dans cet agencement, le générateur de tension de l'unité de traitement 18 injecte une onde carrée 22 dans le câble secondaire 20 et mesure la durée que met l'onde réfléchie 22 pour revenir à l'unité de traitement 18 après une réflexion à l'extrémité 12 du câble coaxial. La durée ainsi mesurée correspondant à deux fois la durée dm.
La figure 3 illustre schématiquement une variante de l'invention dans laquelle, en plus du capteur capacitif 16, un deuxième capteur capacitif de tension 24, distant de quelques mètres du capteur 16, est agencé à la base de la portion aérienne 4 de la ligne électrique 1. Dans cette configuration, selon le même principe décrit ci-dessus en référence à la figure 1, le capteur 16 détecte l'apparition d'une onde HF généré par un défaut d' isolation sur le câble coaxial 2 tandis que le capteur 24, situé du côté du câble aérien 4, détecte une onde HF générée par un défaut sur ce câble aérien 4. Ainsi, en utilisant deux capteurs distants de quelques mètre l'un de l'autre, il est possible de discerner rapidement un défaut survenant sur une portion enterrée d'une ligne électrique d'un défaut survenant sur la portion aérienne de cette ligne .
La figure 4 représente la portion constituée d'un câble coaxial 2 de la ligne électrique HT 1 de la figure 3. Dans cette configuration, le capteur capacitif 16 est agencé à proximité de l'extrémité 12 et le capteur capacitif 24 est agencé à proximité de la deuxième extrémité 26 du câble coaxial 2. Les deux capteurs sont reliés à l'unité de traitement 18 respectivement par le câble secondaire 20 et un deuxième câble secondaire 28.
Dans cet agencement, les deux capteurs capacitifs 16 et 24 doivent être parfaitement synchrones entre eux. Ceci est difficile à réaliser compte tenue du fait que les vitesses de transmission des signaux de synchronisation sont du même ordre de grandeur que le phénomène mesuré.
La solution consiste à utiliser la méthode de correction décrite précédemment pour compenser le temps de transmission des signaux de mesure des capteurs 16 et 24 dans les câbles secondaires 20 et 28 en injectant, dans chacun de ces câbles secondaires 20, 28 une onde carrée et en mesurant le temps d'arrivée de l'onde réfléchie à l'unité de traitement 18. Ce temps, divisé par deux, est ensuite utilisé pour synchroniser les signaux mesurés.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection et de localisation d'un défaut sur un câble électrique coaxial (2) à isolation gazeuse caractérisé en ce qu' il comporte :
un unique capteur capacitif de tension (16) agencé à une extrémité du câble électrique coaxial (2) et destiné à détecter une onde de tension HF générée par l'apparition d'un défaut en un point P dudit câble (2),
une unité de traitement (18) comportant:
• des moyens pour mesurer la durée d séparant une première détection de ladite onde HF, juste après l'apparition du défaut, et une deuxième détection de ladite onde de tension HF après une première réflexion à l'extrémité du câble électrique coaxial (2) de l'onde de tension HF et une deuxième réflexion de ladite onde HF au point P du défaut, et,
• des moyens pour calculer la position du point P de défaut en fonction de ladite durée d et de la vitesse de déplacement de l'onde HF le long du câble électrique coaxial (2).
2. Dispositif selon la revendication 1 comportant en outre un deuxième capteur capacitif de tension (24) agencé à proximité du capteur capacitif de tension (16) de manière à déterminer le sens de déplacement de l'onde de tension HF.
3. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel le capteur capacitif de tension (16) et le deuxième capteur capacitif de tension (24) sont agencés à la base d'une ligne aérienne (4) reliée à une deuxième extrémité dudit câble coaxial (2) de manière à discerner un défaut franc dans le câble électrique coaxial (2) d'un défaut sur le câble aérien (4) .
4. Dispositif selon la revendication 2 dans lequel le capteur capacitif de tension (16) et le deuxième capteur capacitif de tension (24) sont configurés pour détecter l'onde de tension HF pendant que le câble coaxial (2) et le câble aérien (4) sont en charge .
5. Dispositif selon la revendication 1 dans lequel l'unité de traitement comporte un module de correction automatique de la durée d destiné à compenser une erreur correspondant à la durée dm de transmission des signaux de mesure fournis par le capteur capacitif de tension (16) à l'unité de traitement (18).
6. Dispositif selon la revendication 5 dans lequel ledit module de correction comporte un générateur de tension configuré pour injecter un signal dans un câble secondaire (20) reliant le capteur capacitif (16) à l'unité de traitement, des moyens pour mesurer la durée dm, et des moyens pour corriger la durée d.
7. Procédé de détection et de localisation d'un défaut sur un câble électrique coaxial (2) à isolation gazeuse caractérisé en ce qu' il comporte les étapes suivantes :
- détecter au moyen d'un unique capteur capacitif de tension (16) agencé à une extrémité du câble électrique coaxial (2) une onde de tension HF générée par l'apparition d'un défaut en un point P dudit câble,
- mesurer au moyen d'une unité de traitement
(18), la durée d séparant une première détection de ladite onde HF, juste après l'apparition du défaut, et une deuxième détection de ladite onde de tension HF après une première réflexion de l'onde de tension HF à l'extrémité du câble électrique coaxial (2) et une deuxième réflexion de ladite onde de tension HF au point P du défaut,
calculer, au moyen de l'unité de traitement (18), la position du point P en fonction de la durée d et de la vitesse de déplacement de l'onde HF le long du câble électrique coaxial (2).
8. Procédé selon la revendication 7 comportant en outre une étape consistant à déterminer le sens de déplacement de l'onde de tension HF par la détection de l'onde de tension HF au moyen d'un deuxième capteur capacitif de tension (24) agencé à proximité du premier capteur capacitif de tension.
9. Procédé selon la revendication 8 dans lequel la détection de l'onde de tension HF est réalisée pendant que le câble coaxial (2) est sous tension.
10. Procédé selon la revendication 8 comportant en outre une étape de correction automatique de la durée d pour tenir compte d'une erreur correspondant à la durée dm de transmission des signaux de mesure fournis par le capteur capacitif de tension (16) à l'unité de traitement (18) .
11. Procédé selon la revendication 10 dans lequel ladite étape de correction comporte les étapes suivantes :
- injecter un signal dans un câble secondaire
(20) reliant le capteur capacitif (16) à l'unité de traitement (18),
mesurer la durée dm, et,
corriger la durée d pour compenser la durée dm mesurée.
12. Utilisation du procédé selon l'une des revendications 7 à 11 pour détecter et localiser des d'un défaut sur un câble électrique coaxial (2) à isolation gazeuse sur des lignes à courant alternatif ou continu.
13. logiciel mémorisé sur un support d'enregistrement et comportant des instructions destinées à appliquer les étapes du procédé selon l'invention lorsqu'il est exécuté par un ordinateur.
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