Brevet FR3074915A1 — publié le 20190614

Procédé de test de la capacité d'isolation électrique d'une perche isolante télescopique ferroviaire Le domaine de l'invention est celui de la conception et de la fabrication de techniques relatives à la maintenance ferroviaire. Plus précisément, l'invention concerne un procédé pour contrôler l'intégrité de la capacité d'isolation d'une perche isolante télescopique ferroviaire, et notamment du tube le plus isolant d'une telle perche. Dans le domaine de la maintenance ferroviaire, les chantiers peuvent se dérouler à proximité immédiate de voies électrifiées, et donc de caténaires. Dans la majorité des cas, le chantier se déroule sans consignation électrique, c'est-à-dire sans arrêter l'alimentation en électricité des caténaires. Outre la coupure de courant proprement dite, la procédure d'intervention sur le chantier exige que les caténaires soient reliées à la terre. La mise à la terre des caténaires permet de pallier les risques liés à l'induction provoquée par les caténaires voisines et sous tension, ou par une remise sous tension accidentelle des caténaires du chantier. Pour relier une caténaire à la terre, une connexion entre la caténaire et un rail est établie. Cette opération de mise à la terre du fil de contact de la caténaire, par l'intermédiaire d'un rail, est réalisée à l'aide d'une perche isolante télescopique préalablement équipée : - d'une tête de perche destinée à être positionnée sur le fil de contact de la caténaire ; - d'un câble électrique relié à l'un des deux rails, ou aux deux rails. La tête de perche et le câble électrique permettent de connecter électriquement le fil de contact de la caténaire à l'un et/ou l'autre des rails qui sont eux-mêmes reliés à la terre. Suite à cette intervention, la zone de chantier est alors protégée contre tout risque de réalimentation intempestive du fil de contact de la caténaire, ou toute arrivée accidentelle de courant électrique au niveau du fil de contact. Ces perches isolantes télescopiques sont ainsi des éléments essentiels pour la sécurité du personnel de maintenance intervenant sur voie ferrée. En référence à la figure 1, il est illustré un exemple de perche isolante télescopique ferroviaire. Une telle perche 1 comprend classiquement les trois éléments suivants : 2 - un tube inférieur 12 et un tube intermédiaire 11, qui sont conformes à la norme des tubes creux isolants pour travaux sous tension (norme européenne désignée par la référence : CEI61235) ; - un tube isolant 10, qui est conforme à la norme des tubes isolants sur 5 mousse pour travaux sous tension (norme européenne désignée par la référence : CEI60855-1). Le tube isolant 10 forme ainsi le tube supérieur qui est destiné à venir se loger de manière coulissante à l'intérieur des deux tubes creux isolants qui forment des tubes intermédiaires et inférieurs de la perche isolante télescopique. 10 Ce dernier élément, le tube isolant, comporte une âme en mousse isolante, ainsi qu'une enveloppe en fibre de verre revêtue d'une peinture époxy. Ce tube peut être qualifié de « moussé », ou encore de « sur mousse ». Grâce à sa conception, le tube isolant donne à la perche isolante télescopique une meilleure rigidité et permet plus de précision dans l'opération de 15 pose de la tête de perche sur le fil de contact de la caténaire. A titre indicatif, la longueur d'une perche est réglable entre 2,15m et 5,60m. Les perches isolantes télescopiques subissent de nombreuses contraintes lors de leurs utilisations et de leurs manipulations utilisation (chocs, frottements contre des éléments abrasifs, contraintes en flexion,...), et sont utilisées dans toutes les 20 conditions climatiques (environnements poussiéreux, humides, venteux, ...). Ces événements et conditions peuvent dégrader la capacité d'isolation des tubes des perches. Un contrôle de ces perches est ainsi essentiel pour garantir la sécurité du personnel de maintenance qui intervient sur voie ferrée et qui utilise ces perches. 25 De manière classique, le contrôle du parc des perches isolantes télescopiques d'un réseau ferré se fait uniquement de façon visuel avec l'expérience des opérateurs de maintenance. Ce contrôle des perches isolantes télescopiques doit permettre de s'assurer que les caractéristiques diélectriques d'isolation des tubes isolés sont suffisantes et 30 constantes. Ce contrôle doit également permettre de localiser des défauts d'isolement potentiels. Un opérateur expérimenté arrive à détecter, par un contrôle visuel, des variations sur l'isolation électrique. 3 Ce contrôle visuel présente néanmoins des incertitudes liées à la nature même du contrôle visuel par un opérateur humain (oubli, incertitude, ...), ainsi qu'a l'incapacité des opérateurs de maintenance à identifier visuellement des défauts d'isolation électrique qui ne sont pas visibles sur la surface des tubes isolants de la 5 perche isolante télescopique ferroviaire. Plus précisément, un défaut d'isolation électrique d'un tube isolant de la perche peut-être formé par une fissure de l'âme en mousse du tube, et une telle fissure n'est pas nécessairement identifiable par un contrôle visuel. Il existe ainsi un risque non négligeable que des perches isolantes 10 télescopiques ferroviaires soient contrôlées et validées en vue d'être utilisées alors qu'elles ne présentent plus une capacité d'isolation suffisante et constante pour permettre l'intervention en toute sécurité des opérateurs de maintenance sur une voie ferrée d'un chantier ferroviaire. L'invention a pour objectif de pallier ces inconvénients de l'art antérieur. 15 Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer un procédé de test de la capacité d'isolation électrique d'une perche isolante télescopique ferroviaire, qui soit plus précis qu'un contrôle visuel selon l'art antérieur. L'invention a également pour objectif de proposer un tel procédé qui permette de détecter un défaut d'isolation électrique d'un tube isolant résultant d'une 20 anomalie de la structure interne du tube isolant, telle qu'une anomalie de la mousse isolante constituant l'âme d'un tube isolant d'une perche isolante ferroviaire. L'invention a encore pour objectif de proposer un tel procédé qui soit simple et rapide à mettre en oeuvre par un opérateur de maintenance ferroviaire. Ces objectifs, ainsi que d'autres qui apparaîtront par la suite, sont atteints 25 grâce à l'invention qui a pour objet un procédé de test de la capacité d'isolation électrique d'un tube isolant d'une perche isolante télescopique ferroviaire, comportant : - une étape d'imprégnation du tube isolant avec un liquide électriquement conducteur ; 30 - une étape d'essuyage du tube isolant avec un matériau absorbant sec ; - une étape de mesure entre deux électrodes de la conductivité électrique du tube isolant, caractérisé en ce que : 4 - l'étape d'imprégnation est réalisée à l'aide d'un matériau absorbant pré-imbibé avec le liquide électriquement conducteur ; - l'étape de mesure est réalisée à l'aide d'un dispositif de test mobile, portant les deux électrodes, en faisant coulisser le dispositif de test le 5 long du tube isolant, au contact de celui-ci. Grâce au procédé de test selon l'invention, un opérateur de maintenance ferroviaire peut déterminer avec certitude si une perche d'isolation électrique répond aux critères d'isolation électrique pour quelle puisse être employée lors d'une intervention sur voie ferrée. 10 Le procédé selon l'invention permet de s'affranchir des limites d'une inspection visuelle réalisée par un opérateur en maintenance. Ce procédé peut également être complémentaire d'une inspection visuelle préalable. Grâce aux étapes du procédé, notamment grâce à l'étape d'imprégnation et à l'étape de mesure, la procédure de test de la capacité d'isolation du tube isolant 15 d'une perche isolante télescopique ferroviaire peut être réalisée en extérieur, en dehors d'une structure spécifique fixe et dédiée au test de ces perches. Plus précisément, l'étape d'imprégnation est réalisée à l'aide d'un matériau absorbant pré-imbibé d'un liquide électriquement conducteur. De plus, l'étape de mesure est réalisée à l'aide d'un dispositif de test mobile. 20 En conséquence, la réalisation du procédé de test peut être effectuée dans un laboratoire de test ou bien sur site en extérieur, par exemple préalablement à une intervention sur voie ferrée, en fonction des besoins. Le procédé de test selon l'invention a la capacité de tester l'isolation électrique fournie par le tube isolant de la perche isolante télescopique ferroviaire qui 25 comprend une âme en mousse. De fait, utilisé seul, un dispositif de test mobile tel que celui employé lors de l'étape de mesure, qui présente deux électrodes et qui doit être coulissé le long du tube, ne peut pas mesurer la conductibilité électrique entre les électrodes, sur un tube isolant avec une âme en mousse. 30 En effet, un tube isolant comportant une âme en mousse présente une capacité d'isolation électrique importante, répondant à une norme précise. Cette capacité d'isolation électrique est notamment plus importante que celle des deux tubes creux formant le tronçon intermédiaire et inférieur de la perche isolante. 5 Aussi, grâce à l'étape d'imprégnation, un tube isolant comportant une âme en mousse voit son isolement électrique dégradé. Cette dégradation de son isolement électrique se traduit par une augmentation de sa conductivité électrique ce qui permet au dispositif de test mobile de pouvoir mesurer avec précisions les changements de 5 capacité d'isolation du tube isolant. Le dispositif de test, utilisé dans le cadre du procédé peut ainsi déceler les anomalies non décelables par : - une inspection visuelle, et - le dispositif de test si le tube isolant n'est pas imprégné du liquide électriquement conducteur. 10 Selon une caractéristique avantageuse, l'étape de mesure est suivie d'une étape de nettoyage destinée à rétablir la capacité d'isolation du tube isolant de la perche. Une telle étape de nettoyage permet de rétablir les capacités diélectriques du tube isolant de la perche, et de la rendre directement apte à être utilisée dans le 15 cadre d'une intervention sur une voie ferrée. Selon une caractéristique avantageuse, l'étape de nettoyage est réalisée à l'aide d'un matériau absorbant siliconé. Un tel matériau absorbant siliconé, par exemple un chiffon siliconé, rétablit avec certitude, ou quasiment, les capacités diélectriques d'isolation de la perche. De 20 plus, l'usage d'un tel matériau absorbant siliconé constitue une nécessité pour les entreprises ferroviaires utilisant les perches isolantes télescopiques, pour garantir le rétablissement de leur capacité d'isolation. Selon une solution avantageuse, l'étape de mesure est réalisée moins de 30 min après l'étape d'imprégnation. 25 Un tel laps de temps maximal entre l'étape de mesure et l'étape d'imprégnation permet de s'assurer que le liquide électriquement conducteur n'a pas séché et dégrade toujours l'isolement électrique du tube isolant moussé. Selon un mode de réalisation préférentiel, le procédé est conduit de telle sorte que : 30 - préalablement à l'étape d'imprégnation, le procédé comprend une étape de sélection visuelle d'au moins une zone à tester du tube isolant ; - l'étape d'imprégnation, l'étape d'essuyage et l'étape de mesure sont réalisées sur la ou les zones à tester du tube isolant. 6 Selon ce mode de réalisation, le procédé permet de tester de manière spécifique certaines zones d'une perche isolante télescopique ferroviaire. Plus précisément, le procédé n'oblige pas à tester toute la section d'un tube isolant d'une perche télescopique. En effet, si la pratique démontre qu'un tube isolant 5 n'est jamais dégradé sur une certaine section (section qui serait par exemple toujours située à l'intérieur du tube isolant intermédiaire), alors le procédé peut être adapté pour ne tester que les zones susceptibles de présenter des défauts d'isolation électrique. Selon une caractéristique avantageuse, le liquide électriquement conducteur 10 est une eau additionnée de calcium. Une telle eau additionnée de calcium constitue un liquide électriquement conducteur adapté pour augmenter de manière particulièrement efficace la conductivité électrique d'un tube isolant comportant une âme en mousse. Avantageusement, le procédé est réalisé de manière périodique. 15 La réalisation de manière périodique du procédé de tests selon l'invention permet de s'assurer de la sécurité d'utilisation d'un parc de perches isolantes télescopiques ferroviaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation préférentiel 20 de l'invention, donné à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : - la figure la est une représentation schématique d'une perche isolante télescopique ferroviaire ; - la figure lb est une vue d'un tube isolant d'une perche isolante 25 télescopique, selon une coupe transversale ; - la figure 2 est une représentation schématique du procédé de test selon l'invention ; - la figure 3 est une représentation schématique d'un appareil de test mobile utilisé dans l'étape de mesure du procédé. 30 Le procédé selon l'invention permet de tester la capacité d'isolation électrique d'un tube isolant d'une perche isolante télescopique ferroviaire. En référence à la figure la, et conformément à l'art antérieur, une perche 1 isolante télescopique ferroviaire comporte au moins deux éléments télescopique. La perche représentée comporte trois éléments télescopiques dont : 7 - deux tubes creux formant un tube inférieur 12 et un tube intermédiaire 11 ; - un tube isolant 10, dit « moussé ». Tel qu'illustré par la figure 1 b, le tube isolant 10 est dit « moussé » car il 5 comporte une âme 100 en mousse. Ce tube isolant comporte également une enveloppe 101 en fibre de verre, et un revêtement 102 en résine époxyde. Un tel tube isolant confère une stabilité importante à la perche, tout en possédant une excellente capacité d'isolation électrique. Le tube isolant vient se loger et coulisse à l'intérieur du tube intermédiaire, 10 et ainsi également à l'intérieur du tube inférieur. Les tubes inférieur et intermédiaire forment une partie non conductrice servant à la préhension de la perche. Le procédé de test est spécifiquement conçu pour pouvoir contrôler un tube isolant comportant une âme en mousse. Tel qu'illustré par la figure 2, le procédé de test selon l'invention comporte : 15 - une étape d'imprégnation 20 du tube isolant avec un liquide électriquement conducteur ; - une étape d'essuyage 21 du tube isolant avec un matériau absorbant sec ; - une étape de mesure entre deux électrodes 22 de la conductivité 20 électrique du tube isolant, à l'aide d'un dispositif de test coulissées le long du tube isolant, en étant en contact avec celui-ci ; - d'une étape de nettoyage 23 destinée à rétablir la capacité d'isolation du tube isolant de la perche. Ce procédé de test peut être réalisé de manière périodique sur les tubes 25 isolants d'un parc de perches isolantes télescopiques ferroviaire. L'étape d'imprégnation permet d'augmenter la conductivité électrique du tube isolant. En d'autres termes, cette étape dégrade temporairement la capacité d'isolation électrique du tube isolant. Le liquide électriquement conducteur est plus précisément une eau 30 additionnée de calcium. L'étape d'imprégnation est réalisée avec un matériau absorbant pré-imbibé avec le liquide électriquement conducteur. Ce matériau absorbant prend la forme d'une lingette. La lingette pré-imbibée peut être conditionnée dans un sachet hermétique pour faciliter la réalisation de l'étape d'imprégnation. 8 Pour imprégner de liquide électriquement conducteur le tube isolant, ce dernier est frictionné à l'aide de la lingette pré-imbibée. Suite à l'étape d'imprégnation et préalablement à l'étape de mesure, l'étape d'essuyage permet de retirer le liquide électriquement conducteur excédentaire, situé 5 sur la surface du tube isolant, pour éviter des erreurs ou des imprécisions de mesure avec l'appareil de contrôle. Le matériau absorbant sec peut correspondre à un chiffon propre et sec. Comme pour l'étape d'imprégnation avec la lingette pré-imbibée, lors de l'étape d'essuyage, le chiffon propre et sec est appliqué le long du tube isolant. 10 L'étape de mesure est réalisée à l'aide d'un dispositif de test mobile, du type représenté schématiquement par la figure 3. Un tel dispositif de test 3 comporte un corps principal 30 qui présente une rainure 310 destinée à recevoir le matériau à tester. Cette rainure 310 est en l'occurrence formée par deux faces 310 du corps principal. 15 La rainure 310 présente deux électrodes 32 décalées l'une par rapport à l'autre le long de la rainure. L'appareil de test 3 est conçu pour être coulissé le long d'un matériau à tester (un brin, un câble, une tige ...), en étant au contact de celui-ci. Lors de ce test, le matériau à tester doit être inséré dans la rainure du dispositif de test, et venir en 20 contact avec les électrodes. En l'occurrence, lors de l'étape de mesure du procédé selon l'invention, le dispositif de test doit être coulissé le long du tube isolant, au contact de celui-ci. Plus précisément, lors de l'étape de mesure, le tube isolant est inséré dans la rainure du dispositif de test, jusqu'à ce qu'il arrive en contact avec les deux 25 électrodes. Par la suite, le dispositif peut être déplacé le long du tube isolant, puis de nouveau en étant décalé angulairement par rapport à la section du tube. L'appareil de test utilisé dans le procédé est du type effectuant des mesures capacitives. Il mesure les variations de conductivité électrique entre ses deux électrodes et permet d'identifier des défauts d'isolement électriques internes et 30 externes. Lors du déplacement du dispositif de test, les éventuels défauts d'isolement électrique sont identifiés et localisés par une hausse de l'induction électrique mesurée. 9 De manière préférée, l'étape de mesure est réalisée moins de 30 min après l'étape d'imprégnation. De manière avantageuse, les étapes sont enchaînées les unes après les autres pour éviter que le liquide électriquement conducteur ne sèche. Selon le présent mode de réalisation illustré par la figure 2, le procédé 5 comprend également une étape de sélection 4 d'au moins une zone à tester du tube isolant, préalablement à l'étape d'imprégnation 20. En référence à la figure 1 b, une telle zone à tester 40 du tube isolant 10 est représentée. Cette zone à tester 40 peut par exemple être identifiée visuellement grâce 10 au repérage d'une anomalie de surface 41. Suite à l'étape de sélection, les étapes d'imprégnation, d'essuyage et de mesure sont réalisées spécifiquement sur ces zones à tester du tube isolant. L'étape de sélection peut également être réalisée suite à la détermination de sections du tube isolant qui auraient tendance à présenter des anomalies d'isolation 15 électrique de manière répétées, par exemple résultant de la manière dont les perches sont stockées et/ou utilisées. En effet, une section haute du tube isolante (située à proximité de la tête de perche) qui a tendance à être fréquemment mise en contact avec un élément externe fixe (caténaire ou autre), présente plus de risque de présenter des défauts d'isolement 20 électrique qu'une section basse du tube isolant qui est moins exposé à un tel contact. Finalement et tel qu'évoqué précédemment, une étape de nettoyage est réalisée pour rétablir la capacité d'isolation du tube isolant de la perche, cette capacité ayant été dégradée par l'étape d'imprégnation. Cette étape de nettoyage est avantageusement réalisée à l'aide d'un REVENDICATIONS1. Procédé de test de la capacité d'isolation électrique d'un tube isolant (10) d'une perche (1) isolante télescopique ferroviaire, comportant : une étape d'imprégnation (20) du tube isolant avec un liquide électriquement conducteur ; une étape d'essuyage (21) du tube isolant avec un matériau absorbant sec, une étape de mesure (22) entre deux électrodes (32) de la conductivité électrique du tube isolant, caractérisé en ce que : l'étape d'imprégnation est réalisée à l'aide d'un matériau absorbant pré- imbibé avec le liquide électriquement conducteur ; l'étape de mesure est réalisée à l'aide d'un dispositif de test (3) mobile, portant les deux électrodes, en faisant coulisser le dispositif de test le long du tube isolant, au contact de celui-ci. 2. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de mesure (22) est suivie d'une étape de nettoyage (23) destinée à rétablir la capacité d'isolation du tube isolant (10) de la perche (1). 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'étape de nettoyage (23) est réalisée à l'aide d'un matériau absorbant siliconé. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape de mesure (22) est réalisée moins de 30 min après l'étape d'imprégnation (20). 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le liquide électriquement conducteur est une eau additionnée de calcium.