Brevet FR2707113A1 — publié le 19950106

PROCEDE DE VERIFICATION DE L'ETAT D'UN CABLE ENTERRE DU TYPE COMPRENANT UN ECRAN METALLIQUE ET UNE GAINE DE PROTECTION MECANIQUE ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE DESCRIPTION Domaine technique La présente invention concerne un procédé de vérification de l'état d'un câble enterré, du type comprenant un écran métallique et une gaine de protection mécanique, au moment de la pose de ce câble et un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Etat de la technique Le domaine de l'invention est celui de la vérification de l'état de câbles enterrés, par exemple de câbles moyenne tension ou de câbles de télécommunications, après que ceux-ci aient été déposés à l'aide de machines utilisant par exemple une trancheuse à roue ou une charrue à soc vibrant. Pour mettre en évidence le problème de l'art antérieur résolu par l'invention, on va considérer à présent un cas concret de vérification de l'état d'un câble enterré. Lors de travaux r&alisés par EDF, deux câbles moyenne tension ont été posés à la trancheuse, en superposé. On s'est aperçu ultérieurement que le câble du dessous était endommagé. Le terrain, bien que très humide, ne présentait pas de difficultés majeures. Après enquête auprès différents interlocuteurs (câblier, entreprises de pose mécanisée,...) la détérioration du câble a pu s'expliquer ainsi: Elle s'est produite dans le chariot de pose: - soit un des galets s'est coincé, entraînant un frottement important sur le câble, - soit un corps étranger s'est introduit dans le chariot de pose (pierres, .) d'o les..DTD: mêmes effets sur le câble que ci-dessus. Pour conforter cette hypothèse, il est apparu que, lors du chantier, la trancheuse a eu beaucoup de difficultés à progresser. Cela a été mis sur le compte de la faible puissance de la machine et du type de terrain, qui pourtant n'apparaît pas aujourd'hui très difficile. Les problèmes ont été tels que le chantier s'est terminé à la pelle mécanique. Un essai de ces câbles à trois fois la tension spécifiée s'est révélé non fiable. Un tel essai consiste à appliquer une forte tension entre l'âme du câble et la terre, afin de détecter d'éventuels problèmes d'isolant. Lors de cet essai, seule la gaine de protection et l'écran aluminium sont touchés. L'isolant étant resté intact, il y a donc eu inefficacité de l'essai. La constation d'une dégradation de l'écran d'un câble moyenne tension implique les faits suivants: - Le câble a subi des contraintes suite à des problèmes de pose (problèmes de machine, de terrain, ). Il est donc suspect et doit être entièrement contrôlé. L'expérience considérée montre que des sondages statistiques auraient pu ne rien laisser apparaître. S'il a eu des problèmes de pose, on peut douter aussi de la conformité des travaux: sablages, profondeur, position du grillage avertisseur... - Une corrosion galvanique entre l'aluminium de l'écran et la gaine de plomb du conducteur de terre peut étendre le défaut (disparition de l'aluminium). - Le champ n'étant plus radial à l'endroit du défaut de gaine, un effet de "pointe de champ" cumulé avec une infiltration d'humidité, aggravée par le phénomène de corrosion galvanique vu ci-dessus, peuvent entraîner des amorçages sournois apparaissant quelques années après la pose. Après analyse de ces différents problèmes, l'importance de la vérification de l'état de la gaine apparaît comme essentielle. Ainsi, un câble ayant une gaine endommagée, ne peut avoir une durée de vie normale. Sur le chantier considéré, une vérification de la sorte aurait permis de déceler immédiatement les problèmes de pose. Vu les orientations prises par EDF sur l'enfouissement des réseaux (ainsi 60% de la pose des câbles moyenne tension est prévue en souterrain d'ici 1995), et sur la qualité de fourniture, et vu la quantité de réseaux posés grâce aux moyens mécanisés, il est urgent et vital d'effectuer des vérifications lors des travaux, sur les écrans des câbles afin de s'assurer du bon état de la canalisation, et préserver ainsi l'avenir. Il apparaît donc qu'un point essentiel pour la vérification de tels câbles est la vérification de l'état de la gaine extérieure. Actuellement, la détection des défauts ne peut se faire qu'avec des matériels lourds (groupe électrogène plus générateur), une fois le câble posé, en utilisant des tensions élevées (plusieurs dizaines de kilovolts) qui permettent d'amplifier les défauts afin de les localiser plus facilement. Des appareils, connus de l'homme de l'art, faciles d'utilisation permettent, alors, la localisation de ces défauts avec précision (10 cm). L'invention a pour objet de fournir un dispositif de coût modeste, de mise en oeuvre facile permettant de détecter les défauts apparaissant sur la gaine extérieure du câble en cours de pose. Exposé de l'invention L'invention concerne un procédé de vérification de l'état d'un câble enterré du type comprenant un écran métallique et une gaine de protection mécanique, caractérisé en ce qu'au moment de la pose du câble, on détecte d'éventuels défauts sur la gaine mécanique en appliquant une faible tension à une extrémité du câble entre l'écran métallique et la terre, en mesurant, à cette même extrémité du câble, la résistance de défaut entre l'écran et la terre et en comparant la valeur mesurée à une valeur déterminée de résistance de manière à détecter l'existence d'un défaut gênant pour un bon fonctionnement du câble. Avantageusement, on effectue une vérification en continu, pendant la pose du câble. L'invention concerne également un dispositif de mise en oeuvre de ce procédé. Ce dispositif comprend une source de faible tension connectée, à une extrémité du câble, entre l'écran métallique et la terre, et un dispositif de mesure de la résistance de défaut, à cette même extrémité du câble, entre l'écran et la terre et de comparaison à une valeur déterminée de résistance de manière à détecter l'existence d'un défaut gênant pour le bon fonctionnement du câble. Avantageusement, la faible tension est inférieure à 50 volts, et la valeur déterminée de résistance est de l'ordre de 2M Q. Le câble considéré peut être un câble moyenne tension ou un câble de télécommunications. Dans un exemple de réalisation, la câble est formé de trois câbles torsadés autour d'un drain de terre. Le dispositif de l'invention peut être placé sur l'engin de pose de câble, ou être disposé à l'extrémité libre du câble; il comprend alors des moyens d'émission- réception adaptés pour communiquer avec des moyens correspondants disposés sur l'engin de pose de câble. Une telle invention présente de nombreux avantages: - elle permet de détecter un défaut sans l'augmenter, - elle permet de ne détecter que les défauts suffisamment importants pour être gênants pour le fonctionnement du câble, - elle est facile de mise en oeuvre, - elle ne nécessite aucune précaution d'utilisation particulière, - le dispositif de mise en oeuvre est peu coûteux: avantageusement son prix de revient est inférieur à 5000 Francs. Brève description des dessins - la figure 1 illustre une machine de pose de câble, - la figure 2 illustre le procédé de l'invention. Exposé détaillé de modes de réalisation La figure 1 illustre un exemple de machine de pose de câble de l'art antérieur qui est une charrue de pose. Elle comprend notamment un support touret 10, un frein de touret 11, un rouleau guide 12, un coude de guidage 13, un vibrateur 14, une goulotte de pose 15, un soc 16, un parallélogramme de levée 19. Cette machine permet de creuser une tranchée 21 et de déposer un câble 20 à l'intérieur de celle-ci en un seul passage et une seule opération. Elle permet éventuellement la pose simultanée de plusieurs câbles. Toutes les commandes hydrauliques sont accessibles depuis le siège du conducteur et notamment le réglage de la profondeur de la tranchée, le travail en déport et le réglage du vibrateur. Dans le procédé de l'invention, comme représenté sur la figure 2, on applique une tension V inférieure à 50 V à une extrémité 21 d'un câble 22, qui comprend un écran métallique 20 et une gaine de protection 23, entre cet écran métallique 20 et la terre. A l'aide d'un dispositif 24, on mesure le courant de défaut qui s'écoule à cette même extrémité 21 du câble, et donc la résistance de défaut entre l'écran 20 et la terre et on compare cette résistance mesurée à une valeur déterminée R, par exemple de l'ordre de 2 MQ. Si un défaut 25 est détecté. On peut localiser celui-ci en utilisant un appareil connu de l'homme de l'art. Sur cette figure 2, la partie enterrée de câble est référencée 26. Dans le cas d'un défaut quelconque généré soit par la machine de pose, soit par un corps étranger (rocher), l'invention permettra une détection de celui-ci. La valeur maximale détectable du défaut est fixée à 2 MQ (limite du localisateur). Dans une variante de réalisation, on contrôle l'état de l'écran grâce au procédé décrit précédemment, mais pendant la pose. La détection se fait en continu. L'alimentation et la détection éventuelle de défauts se font sur l'extrémité libre du câble. Elles peuvent déclencher une alarme transmise par liaison radio au conducteur de la machine de pose. Une telle variante permet de détecter les défauts très en amont. La pose peut ainsi être interrompue à temps et les problèmes techniques résolus (nettoyage du chariot de pose, réparation éventuelle des galets, ) - Dans une seconde variante de réalisation, le système de mise sous tension de l'écran du câble et le dispositif de détection sont installés sur la machine. On contrôle alors l'état de l'écran grâce au procédé de l'invention, mais en utilisant la masse de la machine de pose comme bouclage du circuit. La détection se fait aussi en continu. Les avantages supplémentaires par rapport à la première variante sont les suivants: - tout l'appareillage est placé sur la machine, - on s'affranchit des problèmes de "mauvaise terre", d'o une bonne circulation du courant de défaut. Un exemple de réalisation du dispositif de l'invention a été effectué avec une tension de service de 28 Vcc: le dispositif de l'invention peut détecter des défauts inférieurs à 3 MO. Une expérimentation a été effectuée: * sur un câble endommagé Une longueur de 35 m de câble moyenne tension de type HN33S23, ayant un défaut réel de gaine a été enterrée selon les règles de l'art. Les valeurs des défauts constatées sont inférieures à 1 M , sous 50 V, entre la terre et l'écran du câble. Ce câble a permis de tester le dispositif de l'invention avec succès, ainsi que plusieurs appareils de localisation de défaut. * sur un câble neuf Après déroulage et sablage d'un touret de plus de 200 m, une extrémité a été raccordée au dispositif de l'invention et l'autre recouverte de terre (sans mettre à nu l'écran). Le dispositif a très bien fonctionné. REVENDICATIONS 1. Procédé de vérification de l'état d'un câble enterré (22), du type comprenant un écran métallique (20) et une gaine de protection mécanique (23), caractérisé en ce qu'au moment de la pose du câble, on détecte d'éventuels défauts sur la gaine mécanique en appliquant une faible tension (V) à une extrémité du câble entre l'écran métallique et la terre, en mesurant à cette même extrémité du câble la résistance de défaut entre l'écran et la terre et en comparant la valeur mesurée à une valeur déterminée (R) de manière à détecter l'existence d'un défaut gênant pour un bon fonctionnement du câble. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on effectue une vérification en continu, pendant la pose du câble. 3. Dispositif de mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une source (27) de faible tension (V) apte à être connectée, à une extrémité du câble, entre l'écran métallique et la terre, et un dispositif (24) de mesure, à cette même extrémité du câble de la résistance de défaut entre l'écran et la terre et de comparaison à une valeur déterminée de manière à détecter l'existence d'un défaut gênant pour le bon fonctionnement du câble. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la faible tension est inférieure à 50 volts. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur déterminée de résistance est de l'ordre de 2 MQ. 6. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est placé sur l'engin de pose de câble. 7. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il est disposé à l'extrémité libre du câble et en ce qu'il comprend des moyens d'émission réception adaptés pour communiquer avec des moyens correspondants disposés sur l'engin de pose de câble.