Brevet FR2289919A1 — publié le 19760528

La présente invention a trait à un dispositif et à des procédés pour la détection et la localisation de ruptures ou de défauts dans les conducteurs électriques tels que cables ou fils d'alimentation électrique ou fils téléphoniques enterrés ou noyés dans un matériau solide tel que par exemple du plâtre, du ciment ou du béton, de préférence à une profondeur relativement faible pouvant aller jusqu'à quelques mètres. On sait déjà déterminer la position de conducteurs enterrés ou immergés et détecter les défauts de ces conducteurs par un procédé consistant à injecter des énergies électriques récurrentes dans la gamme des audio-fréquences et à mesurer les phénomènes électromagnétiques ou électriques correspondants gracie à des capteurs fixés sur des sondes transportables. La présente invention se propose de fournir à titre de produit industriel nouveau, un dispositif permettant de détecter l'emplacement de ruptures, fuites ou défauts dans des conducteurs électriques, qui soit d'un maniement simple et facile, d'un prix de revient réduit, le tout de façon à pouvoir facilement être utilisé par des opérateurs peu qualifiés, tels que des électriciens chargés de l'entretien ou de la réparation de conducteurs électriques dans des bâtiment. L'invention a également trait aux procédés permettant d'appliquer ce dispositif. L'invention a pour objet un dispositif de détection et de localisation de ruptures ou de défauts dans des conducteurs électriques entèrrés ou noyés dans des matériaux solides, comprenant au moins une source d'énergie électrique périodique et de préférence sinusoldale, des moyens pour relier électriquement ladite source au conducteur à détecter, au moins un capteur électromagnétique indépendant de ladite source et coopérant avec des filtres permettant de détecter, pour la localisation, le champ é1ET tromagnétique émis par l'énergie injectée à partir de ladite source, caractérisé par le fait qu'il comporte simultanément une sonde de mesure de potentiel électrique reliée à des moyens de détection sensibles à une fréquence différente et reliée mécaniquement audit capteur électromagnétique pour assurer une détection simultanée du champ électromagnétique et du potentiel électrique. Dans une forme de réalisation préférée le capteur électromagnétique et la sonde de mesure de potentiel sont fixés sur un même manche, ladite sonde de mesure de potentiel étant constituée par un élément de contact électrique situé à l'extrémité du manche. Dans une forme de réalisation perticulièrement avanta geuse ledit moyen de détection coopérant avec ladite sonde de mesure dqpotentiel peut être prévu pour détecter le potentiel lié à la présence de l'énergie électrique normalement transporté dans le conducteur pour obtenir la détection du potentiel déterminée par ladite énergie normalement présente dans le conducteur. Quand aucun signal n'est présent dans le conducteur l'appareil peut avantageusement comprendre une seconde source d'énergie électrique périodique, de préférence sinusoidale ayant une fréquence nettement différente de la première fréquence et correspondant auxdits moyens de détection. La réception s'effectue de préférence par l'intermé diaire d'un organe sonore avec un ou deux écouteurs. De préfé- rence un système à réglage de gain est prévu pour permettre l'écoute simultanée de la fréquence fournie par le capteur élec= tromagnétique, et la fréquence de l'énergie captée par le capteur de mesure de potentiel. La fréquence de la source est de préférence comprise entre 20 hertz et 15 kilohertz, et de préférence, entre 1 kilo hertz et 5 kilohertz, par exemple 4 kilohertz. Dans une forme de réalisation avantageuse ladite seconde source peut posséder une fréquence voisine de la fréquence de l'énergie normalement transportée dans le conducteur et de pré férence supérieure, et dans ce cas les moyens de détection associés à ladite source peuvent avantageusement être les mêmes que ceux qui, reliés à la sonde de contact, permettent la détection de l'énergie normalement transportée dans le conducteur. L'invention a également pour objet les applications de ce dispositif à la détection et la localisation de ruptures, fuites ou défauts dans des conducteurs électriques. Plus particulièrement l'invention a trait à un procédé de détection et de localisation de ruptures ou de défauts dans des conducteurs électriques enterrés ou noyés, caractérisé par le fait que l'on injecte dans le conducteur en un point acces sible, au moins une énergie électrique périodique du type sinu sordal à une fréquence comprise i préférence entre 20 hertz et 15 kilohertz, que l'on localise à l'aide du capteur électromagné tique transportable la disposition exacte du conducteur et que l'on détecte, simultanément par une voie de mesure de potentiel les défauts du conducteur grâceà un capteur relié à des moyens de détection sensibles à une seconde fréquence d'une seconde énergie électrique présente dans ledit conducteur. Ladite seconde énergie électrique peut être soit une énergie électrique normalement transportée dans le câble, par exemple à une fréquence de 50 hertz, soit une énergie électrique injectée dans le c ble à partir dune seconde source présente dans l'appareil. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparattront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif etse référant au dessin annexé dans lequel la figure unique représente une vue schématique d'un dispositif selon l'invention. Le dispositif selon l'invention comrend une source d'énergie électrique 1 contenue dans un bottier et comprenant un générateur d'énergie électrique sinusoldale capable d'injecter cette énergie sinusordale par des conducteurs 2 dans une partie accessible d'un conducteur électrique 3 qui s'enfonce ensuite dans un plancher de béton 4. Le conducteur électrique 3 est un conducteur d'alimentation électrique d'un immeuble normalement alimenté par un potentiel efficace de 220 volts à une fréquence de 50 hertz. Le conducteur 3 peut etre accessible par exemple grace à une prise électrique ordinaire. A titre d'exemple le générateur 1 du type générateur basse fréquence est capable d'émettre une fréquence de 4000 hertz avec une tension maximum de 6 V et une intensité maximum de O,l Ampère. Le générateur 1 est lui-même alimenté de préférence à l'aide d'un accumulateur portable rechargeable. Le dispositif comprend en outre un ensemble 5 contenu dans un mêmo bottier de petit format transportable. Cet ensemble 5 comprend un premier ensemble de filtrage et d'amplification 6, 7 et un second ensemble de filtrage et d'amplification 8, 9. L'ensemble de filtrage et d'amplification 6, 7 est accordé sur la fréquence de 4000 hertz et est sensible aux détec- tions d'un capteur électromagnétique 10 constitué d'un enroulement de 600 spires de fil de cuivre sur un noyau en ferrite d'un diametre de 10-mm et d'une longueur de 8 cm. Le capteur 10 est porté par un manche 11 qui présente à son extrémité une sonde de contact 12 qui se trouve reliée à la seconde unité d'amplification de filtrage 8, 9 laquelle favorise le passage des signaux de fréquence basse de 50 à 300 hertz et permet de détecter soit le courant de fuite, soit le courant capacitif entre les conducteurs et la surface du plancher de béton 4. L'unité 8, 9 du type amplificateur de basse fréquence présente les caractéristiques suivantes : amplificateur à bande de fréquence comprise entre 40 et 300 hertz (atténuation 3 décibels). L'unité 6, 7 est un amplificateur de basse fréquence à ban de de fréquence comprise/3nt500 et et 4200 hertz et atténuation de 3 décibels. Les signaux détectés par l'unité 6, 7 sont transmis de préférence par l'intermédiaire d'un système de réglage de gain commun à un écouteur 13 d'un casque. De même les signaux de l'unité 8, 9 aboutissent à un second écouteur 14. La mise en oeuvre de ce dispositif s'effectue de la façon suivante Après avoir branché la source 1 sur le conducteur 3 et avoir actionné cette source 1 l'utilisateur localise le tracé du conducteur 3 dans le plancher en promenant le manche 11 et en détectant le minimum de signal perçu par le capteur électromagnétique 10, ce qui correspond à une position verticale de ce capteur au-dessus du conducteur. Simultanément, grâce au capteur 12 qui est en contact avec le plancher 4, il détecte l'effet galvanique dû à l'énergie sinu soidale ordinaire à la fréquence de 50 hertz qui se trouve.injec- tée dans le conducteur 3. Les variations brutales du niveau sonore correspondant permettent de détecter les défauts tels que fuites, défauts d'isolation ou ruptures du conducteur 3. En l'absence d'une énergie normale dans le conducteur on ajoute à la source 1 une seconde source d'énergie sinusoldale injectée dans la canalisation, par exemple une source émettant à 125 hertz. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention a permis de constater qu'il était possible de détecter deR défauts jusqu a une profondeur de plus d'un mètre avec une précision de l'ordre du cen titre. Le procédé est le même dans le cas ou le conducteur 3 se trouverait disposé dans un plan vertical au lieu d'être situé dans un plan horizontal. VENDICATIONS 1. Dispositif de détection et de localisation de ruptures ou défauts dans des conducteurs électriques enterrés ou noyés dans des matériaux solides, comprenant au moins une source d'énergie électrique périodique et de préférence sinusoldale, des moyens pour relier électriquement ladite source au conducteur à détecter, au moins un capteur électromagnétique indépendant de ladite source et coopérant avec des moyens de filtrage permettant de détecter, pour la localisation, le champ électromagnétique émis par l'énergie injectée à partir de ladite source, caractérisé par le fait qu'il comporte simultanément une sonde de mesure de potentel électrique reliée à des moyens de détection sensibles à une fréquence différente et reliée mécaniquement audit capteur électromagnétique pour assurer une détection simultanée du champ électromagnétique et du potentiel électrique. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que lesdits moyens de détection sont sensibles à la fréquence d'une énergie électrique normalement présente dans le conducteur. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que le capteur électromagnétique et la sonde galvanométrique sont fixés sur un même manche. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'il comprend un organe de réception sonore avec un système à réglage de gain permettant l'écoute simultanée de la fréquence de la source d'énergie périodique et de la fréquence de l'énergie transportée par le conducteur. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le faite la fréquence de la source est comprise entre 20 hertz et 15 kilohertz et de préférence entre 1 et 5 kilohertz. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait qu'il comporte une seconde source d'énergie électrique périodique, de préférence sinusoldale ayant une fréquence nettement différente de ladite première source, des moyens pour injecter l'énergie de ladite seconde source dans la canalisation, et des moyens de détection reliés à ladite sonde de mesure de potentiel pour détecter la fréquence de ladite seconde source. 7. Procédé appliquant le dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 à la détection et la localisation de ruptures ou de défauts dans des conducteurs électriques enterrés ou noyés, caractérisé par le fait que l'on injecte dans le conducteur dans un point accessible, au moins une énergie électrique périodique du type sinusoïdal à une fréquence comprise de préférence entre 20 hertz et 15 kilohertz et que l'on localise à l'aide du capteur électromagnétique transportable la disposition exacte du conducteur et que l'on détecte simultanément par voie de mesure de potentiel les défauts des conducteurs grâce au capteur de contact relié à des moyens de détection sensibles à une fréquence différente d'énergie électrique. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'on détecte simultanément les défauts grâce au capteur de contact relié à des moyens de détection sensible à la fréquence de l'énergie normalement transportée dans le conducteur. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé par le fait que l'on détecte simultanément les défauts du conducteur grâce au capteur de contact relié à des moyens de détection sensiblesà une seconde fréquence différente d'énergie électrique injectée dans le conducteur.