Brevet FR2746504A1 — publié le 19970926

La présente invention concerne le domaine technique des moyens mis en oeuvre pour tester la qualité du blindage d'un circuit électrique au sens général. L'objet de l'invention vise, plus précisément, les moyens techniques mis en oeuvre pour détecter un défaut de blindage d'un circuit assurant la transmission de données ou d'informations et constitué de câbles blindés équipés de connecteurs blindés. L'invention vise encore, plus précisément, à détecter un défaut de raccordement entre les blindages d'un câble et d'un connecteur. Il est connu dans l'état de la technique d'installer des câbles blindés à l'intérieur de bâtiments afin de constituer un réseau informatique de transmission de données ou d'informations. Ces câbles de transmission sont montés généralement à l'intérieur de goulottes et sont équipés en différents points, de connecteurs blindés électriques permettant le branchement d'appareils informatiques. Il arrive parfois que le blindage de ces circuits présente un caractère défectueux. Un tel défaut peut provenir d'une "blessure" du blindage ou d'un défaut de raccordement électrique entre le blindage du connecteur électrique et le blindage du câble. Un défaut de blindage est susceptible d'entraîner un dysfonctionnement de l'installation informatique en raison de sa plus grande sensibilité aux parasites. L'installation informatique peut ainsi être perturbée par des parasites constitués, par exemple, par des transitoires rapides de l'alimentation électrique, par des décharges électrostatiques, par un champ magnétique de foudre ou un champ rayonné. Il apparaît ainsi relativement important de pouvoir tester l'impédance de transfert ou le facteur d'atténuation d'un câble blindé installé dans un bâtiment, afin d'apprécier la capacité du blindage à empêcher l'action de champs magnétiques et électriques. En pratique, il s'avère impossible d'accéder au blindage du câble, dans la mesure o ce dernier se trouve, en général, inclus dans une goulotte. Il apparaît donc le besoin de pouvoir mesurer l'impédance de transfert ou le facteur d'atténuation du blindage d'un câble installé sur site, de manière à déterminer son efficacité à empêcher le câble à subir l'action des parasites. L'objet de l'invention vise donc à satisfaire le besoin exprimé ci- dessus en proposant un procédé pour détecter un défaut de blindage d'un câble blindé monté dans un bâtiment qui définit entre lui et le blindage du câble, une première capacité parasite. Conformément à l'invention, le procédé consiste - à disposer un appareil de mesure de manière à définir une seconde capacité parasite entre ce dernier et le bâtiment, - à injecter sur le blindage du câble, à l'aide de l'appareil de mesure, un signal haute fréquence dont sa circulation entre l'appareil s'effectue par l'intermédiaire des première et deuxième capacités parasites, - et à mesurer sur l'âme du câble, un signal apparaissant par rayonnement à la suite de l'injection du signal haute fréquence, et représentatif d'un défaut de blindage du câble. Le procédé selon l'invention permet ainsi de mesurer l'impédance de transfert ou le facteur d'atténuation du blindage d'un câble installé sur un site, à travers une impédance globale formée par la mise en série de l'impédance de couplage de l'appareil de mesure par rapport au bâtiment et de l'impédance de couplage du câble par rapport à ce même bâtiment. Un autre objet de l'invention est de proposer un appareil de mise en oeuvre relativement simple permettant de détecter un défaut de blindage d'un câble blindé monté dans un bâtiment qui définit entre ce dernier et le blindage du câble, une première capacité parasite. Conformément à l'invention, l'appareil comporte - un circuit de production d'un signal haute fréquence destiné à être injecté sur le blindage du câble, - des moyens définissant par rapport à l'appareil, une seconde capacité parasite qui, associée à la première capacité parasite, assure la circulation du signal entre le circuit de production et l'appareil, - et un circuit de détection destiné à être relié à l'âme du câble, afin de détecter un signal apparaissant sur l'âme du câble à la suite de l'injection du signal haute fréquence, le signal étant représentatif d'un défaut de blindage du câble. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci- dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation et de mise en oeuvre de l'objet de l'invention. La fig. I est une vue générale montrant un appareil de détection conforme à l'invention destiné à tester un câble blindé. La fig. 2 est un schéma-bloc fonctionnel illustrant un exemple de réalisation d'un appareil conforme à l'invention. Les fig. 3 et 4 illustrent deux autres variantes de réalisation d'un appareil selon l'invention. Tel que cela ressort plus précisément de la fig. 1, l'objet de l'invention concerne un appareil 1 apte à détecter la qualité de blindage d'un circuit électrique blindé formé, dans l'exemple illustré, par un câble blindé 2 au sens général, équipé d'un connecteur électrique blindé 3. Dans l'exemple illustré, le câble blindé 2 est monté à l'intérieur d'une goulotte 4 faisant partie d'une construction ou d'un bâtiment 5. Un tel circuit blindé fait partie d'une installation informatique non représentée et est destiné à transmettre des informations ou des données. Le câble blindé 2 peut être de tous types (coaxial, multipaires,...) et le blindage ou "écrantage" réalisé de différentes manières (tresse cuivre, feuillard d'aluminium). D'une manière générale, il peut être considéré que le câble 2 comporte une âme 21 et un blindage 22. Le câble 2 est destiné à être équipé d'un connecteur 3 comportant un blindage 32 destiné à être raccordé au blindage 22 du câble, et un conducteur de reprise 3, destiné à être relié à l'âme 21 du câble. Il doit être considéré qu'il apparalt, entre le blindage 22 du câble 2 et le bâtiment 5, une capacité parasite Cl schématisée à la fig. 2. L'appareil 1 selon l'invention est destiné à détecter un défaut de blindage du circuit 2, 3 provenant d'un défaut du blindage du câble et/ou d'un raccordement défectueux entre la partie blindée 32 du connecteur et le blindage 22 du câble. Bien entendu, l'appareil 1 peut être mis en oeuvre quel que soit le type de raccordement utilisé entre le câble et le connecteur. L'appareil 1 selon l'invention comporte un accumulateur 10 d'énergie continue, de préférence rechargeable, relié à un convertisseur 11 à découpage assurant également une élévation de la tension. Le convertisseur 11 est connecté, par l'intermédiaire d'un interrupteur commandé 12, à un circuit 13 de production d'un signal haute fréquence. A titre d'exemple, le circuit de production 13 est formé par un condensateur de charge 14 relié par une résistance 15 à l'interrupteur commandé 12 et à un système 16 de décharge du condensateur 14. Par exemple, le système 16 est du type à gaz ou à semi-conducteur. Le système de décharge 16 est relié par une résistance 17 à un potentiel de référence 18 auquel est placé également le condensateur 14. De préférence, le potentiel de référence 18 représente le point de tension nulle de l'appareil auquel se trouve raccordée avantageusement la carcasse ou le boîtier 1I de l'appareil. Le circuit de production 13 délivre, par l'intermédiaire du système à décharge 16, un signal présentant un spectre compris entre 1 et 300 MHz et, de préférence, entre 5 et 15 MHz, et une tension comprise entre 100 et 5000 Volts et, par exemple, de l'ordre de 500 Volts. Dans l'exemple illustré, le circuit 13 délivre un signal impulsionnel avec une fréquence de répétition de l'ordre de 1/100 de seconde. Il doit être considéré que le circuit 13 peut être adapté pour délivrer un signal de forme différente, comme par exemple un signal sinusoïdal présentant les caractéristiques fréquentielles données ci-dessus. Dans le même sens, le système 13 peut travailler à courant constant ou à tension constante. L'appareil 1 selon l'invention comporte également des moyens 19 permettant d'assurer le retour à l'appareil du signal haute fréquence circulant sur le blindage du câble 2. Les moyens 19 sont adaptés pour définir une capacité parasite C2, dite seconde, entre l'appareil de mesure 1 et le bâtiment 5, de sorte que le signal haute fréquence est apte à circuler à travers le blindage du câble 2 et les capacités parasites C,, C2 et à revenir au circuit de production 13. Dans l'exemple illustré à la fig. 2, les moyens 19 sont adaptés de manière que la capacité parasite C2 se trouve définie entre le bâtiment 5 et le circuit de production 13. Le circuit de production 13 est placé au potentiel de référence 18 auquel, de préférence, la carcasse ou le boîtier 1, de l'appareil 1 est également placée. L'appareil 1 selon l'invention comporte également un circuit 20 de détection du niveau d'un signal qui est représentatif d'un défaut de blindage du câble. Dans l'exemple illustré, le circuit de détection 20 est constitué, par exemple, par un amplificateur 21 relié à un indicateur de niveau 22, tel qu'un galvanomètre, un afficheur numérique ou un barre-graphe. L'entrée de l'amplificateur 21 est placée au travers d'une résistance 23, à un potentiel de référence qui peut être celui d'une structure ou d'un boîtier 20, du circuit 20 faisant partie de l'appareil 1. La mise en oeuvre de l'appareil 1 selon l'invention est effectuée selon la méthode suivante. L'appareil de mesure 1 est placé et adapté de manière qu'apparaisse une capacité parasite C2 entre le bâtiment 5 et le circuit de production 13. Par exemple, l'appareil 1 est placé sur le sol du bâtiment 5 et le boîtier 1l de l'appareil est mis au potentiel de référence 18 auquel est placé le circuit de production 13. De plus, l'appareil 1 est relié au connecteur électrique 3 par l'intermédiaire d'un cordon blindé de raccordement 25. Ainsi, le système de production 13 est relié par le blindage 252 du cordon, au blindage 32 du connecteur, tandis que l'entrée du circuit de détection 20 est connectée, par l'intermédiaire de l'âme 25, du cordon 25, au point chaud 3, du connecteur. De plus, le blindage 252 du cordon 25 est relié au boîtier 20, du circuit 20. L'appareil 1 est ensuite commandé de manière que le circuit de production 13 assure l'émission d'un signal haute fréquence sur les blindages 32, 22 du connecteur 3 et du câble 2 via le blindage du cordon 25. Le retour du signal au système de production 13 est réalisé à travers les deux capacités parasites C", C2 placées en série. Un défaut du blindage du câble ou de raccordement entre le blindage 32 du connecteur 3 et le blindage 22 du câble 2 conduit à l'apparition, par rayonnement, d'un signal sur l'âme 2, du câble et, par suite, à l'entrée du circuit de détection 20. Le niveau du signal apparaissant sur l'âme 2,, 3, est représentatif du niveau de défectuosité du blindage. Ainsi, plus le blindage est défectueux, plus le niveau du signal recueilli est élevé. L'indicateur 22 à mémoire ou non permet de visualiser, en relation d'une échelle de défectuosité du blindage, le niveau du signal recueilli et, par suite, de savoir si le blindage est défectueux. Le procédé selon l'invention permet ainsi de détecter la qualité d'un blindage par la mesure de l'impédance de transfert ou du facteur d'atténuation du blindage. Cette mesure est réalisée à travers une impédance parasite globale qui est en fait constituée par la mise en série de l'impédance de couplage du circuit de production 13 par rapport au bâtiment 5 et de l'impédance de couplage du câble 2 par rapport au bâtiment 5. La détection réalisée est fiable, dans la mesure o ces impédances varient peu suivant la hauteur du câble et le matériau sur lequel reposent le câble et l'appareil. Dans l'exemple qui précède, le signal haute fréquence est injecté par le circuit de production 13 sur le blindage du câble, à travers le blindage du cordon de raccordement 25. Le retour de ce signal au circuit de production est assuré par les capacités parasites CI, C2. La fig. 3 illustre une autre variante de réalisation de l'invention, selon laquelle le signal haute fréquence est injecté à travers la capacité parasite C2 pour revenir au circuit de production 13, via la capacité parasite CI et le câble 2. Les moyens 19 de détermination de la seconde capacité C2 sont réalisés par l'intermédiaire d'une plaque métallique 30 sur laquelle l'appareil 1 est monté de manière isolée électriquement par des pieds 31. La plaque 30 est posée sur une partie du bâtiment 5 et se trouve raccordée à la sortie du circuit de production 13. La capacité parasite C2 apparalt donc entre le bâtiment 5 et le circuit de production 13 via la plaque 30. Le signal haute fréquence est donc injecté au blindage du câble 2 via la plaque 30 et les capacités parasites C2, CI. Le retour du signal haute fréquence au circuit de production 13 est assuré par le blindage 252 du cordon de raccordement 25, raccordé au boîtier 1, de l'appareil 1, placé de préférence au potentiel de référence 18. Dans les exemples illustrés aux fig. 2 et 3, il peut être considéré que le couplage entre l'appareil 1 et le câble à tester 2 est de nature capacitive. La fig. 4 illustre une autre forme de réalisation de l'invention selon laquelle le couplage entre l'appareil 1 et le câble à tester 2, est de nature inductive. Le circuit de production 13 délivre son signal haute fréquence au blindage 252 du cordon de raccordement 25 par l'intermédiaire d'une pince à courant 33. Pour permettre la circulation du signal, les moyens 19 de détermination de la seconde capacité parasite sont tels que la capacité parasite C2 se trouve déterminée entre le bâtiment 5 et le blindage 252 du cordon de raccordement 25. Dans l'exemple illustré à la fig. 4, le blindage 252 du cordon 25 est relié au boîtier 1, de l'appareil qui définit la capacité C2 par rapport au bâtiment 5. Il est à noter que le boîtier 1, créant la capacité parasite C2 peut être réalisé également par l'intermédiaire d'un câble blindé posé sur le bâtiment 5 et dont le blindage est raccordé au blindage du cordon de raccordement 25. Le signal haute fréquence circule donc, comme montré par les flèches, sur les blindages 252 et 22 du cordon et du câble et revient, à travers les capacités parasites C, et C2, au blindage 252 via le boîtier 1 ou un câble rapporté. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Procédé pour détecter un défaut de blindage d'un câble blindé (2) monté dans un bâtiment (5) qui définit entre lui et le blindage du câble, une première capacité parasite (C), caractérisé en ce qu'il consiste: - à disposer un appareil de mesure (1) de manière à définir une seconde capacité parasite (C2) entre ce dernier et le bâtiment (5), - à injecter sur le blindage (22) du câble, à l'aide de l'appareil de mesure (1), un signal haute fréquence dont sa circulation entre l'appareil s'effectue par l'intermédiaire des première (C) et deuxième (C2) capacités parasites, et à mesurer sur l'âme (2,) du câble, un signal apparaissant par rayonnement à la suite de l'injection du signal haute fréquence, et représentatif d'un défaut de blindage du câble. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter sur le blindage du câble, un signal haute fréquence compris entre 1 et 300 MHz et, de préférence, entre 5 et 15 MHz. 3 - Procédé selon la revendication I ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter le signal haute fréquence de manière capacitive. 4 - Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter, à travers les capacités parasites (C1, C2), un signal haute fréquence dont le retour à l'appareil est réalisé par l'intermédiaire du blindage du câble. - Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il consiste à injecter le signal haute fréquence de manière inductive. 6 - Procédé selon les revendications I et 5, caractérisé en ce qu'il consiste à définir la seconde capacité parasite (C2) entre l'appareil de mesure (1) et le bâtiment (5) par l'intermédiaire d'une structure de l'appareil et/ou d'un câble. 7 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste à mesurer le signal représentatif d'un défaut de blindage et à visualiser le niveau du signal par rapport à une échelle de défectuosité du blindage. 8 - Appareil pour détecter un défaut de blindage d'un câble blindé (2) monté dans un bâtiment (5) qui définit, entre ce dernier et le blindage du câble, une première capacité parasite (C), caractérisé en ce qu'il comporte - un circuit (13) de production d'un signal haute fréquence destiné à être injecté sur le blindage (32) du câble, - des moyens (19) définissant, par rapport à l'appareil, une seconde capacité parasite (C2) qui, associée à la première capacité parasite (CI), assure la circulation du signal entre le circuit de production (13) et l'appareil (1), - et un circuit de détection (20) destiné à être relié à l'âme (2,) du câble, afin de détecter un signal apparaissant sur l'âme du câble à la suite de l'injection du signal haute fréquence, le signal étant représentatif d'un défaut de blindage du câble. 9 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens (19) de détermination de la seconde capacité parasite (C2) sont constitués par une structure de l'appareil et/ou un câble placé en relation du bâtiment (5). 10 - Appareil selon la revendication 8, caractérisé en ce que le circuit de production (13) est destiné à délivrer un signal haute fréquence à une plaque (30) adaptée pour déterminer avec le bâtiment (5), la seconde capacité parasite (C2), le circuit de production (13) étant, par ailleurs, raccordé au blindage du câble pour assurer le retour du signal. 11 - Appareil selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte un cordon blindé (25) de raccordement avec le câble blindé (2). 12 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de détection (20) comporte un étage d'amplification (21) relié à un système (22) d'indicateur de niveau du signal par rapport à une échelle de défectuosité du blindage. 13 - Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le circuit de production (16) assure l'émission du signal haute fréquence compris entre 1 et 300 MHz et, de préférence, entre 5 et 15 MHz.