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Étude de cas de pré-localisation de défauts de câble TDR : Diagnostic de sous-station 150 kV au PLN Cawang Jakarta

2026-07-10

Dernières nouvelles de l'entreprise Étude de cas de pré-localisation de défauts de câble TDR : Diagnostic de sous-station 150 kV au PLN Cawang Jakarta

Contexte du projet

En mars 2026, l'équipe d'ingénierie de XZH TEST a été engagée par PT PLN (Persero), le service public d'électricité indonésien, pour mener une campagne complète de diagnostic des défauts de câble à la sous-station GIS de Cawang de 150 kV à l'est de Jakarta. La sous-station constitue un nœud essentiel dans l'anneau de transmission Jakarta-Banten, fournissant de l'électricité à plus de 400 000 clients résidentiels et industriels dans le couloir est de la ville. L'installation abrite six baies d'appareillage à isolation gazeuse (GIS) de 150 kV, quatre transformateurs de puissance 150/20 kV d'une puissance nominale de 60 MVA chacun et environ 28 kilomètres de câbles d'alimentation souterrains isolés au XLPE reliant les transformateurs à l'appareillage de distribution de 20 kV.

L'étendue des travaux impliquait des tests de diagnostic sur 14 circuits de câbles moyenne tension (20 kV) et haute tension (150 kV) qui étaient en service depuis 11 à 17 ans sans test complet de localisation des défauts. La division de gestion des actifs de PLN avait besoin des livrables suivants : mesure précise de la distance des défauts sur deux circuits présentant des défauts connus, acquisition de signature TDR de base pour les 14 câbles, étalonnage de la vitesse de propagation (Vp) pour chaque type de câble et intégration des résultats des tests dans la base de données APK-AMS (Asset Performance Knowledge — Asset Management System) de PLN.

Les tests ont été programmés pendant une fenêtre de maintenance prévue de 72 heures afin de minimiser l'impact du délestage. Tous les tests ont été effectués conformément aux normes CEI 60229, IEEE 400.2 et à la directive technique interne ED-02-031 de PLN sur les procédures de test sur le terrain des câbles souterrains.

Problèmes existants

Au cours de l'enquête préalable sur le site et de l'examen des données historiques, notre équipe a identifié les problèmes opérationnels suivants qui se sont aggravés au cours des 18 mois précédents :

  1. Le défaut de câble ne peut pas être localisé.La ligne d'alimentation CB-07 (20 kV, desservant le corridor Cawang-Kampung Melayu) s'est déclenchée sur la protection contre les défauts de terre quatre fois en six mois. Deux tentatives précédentes de localisation de défauts par un entrepreneur local utilisant un localisateur de défauts de câble TDR de base avec un échantillonnage de 10 MHz n'avaient pas réussi à identifier la position du défaut, ce qui avait pour résultat que le circuit était laissé hors tension et que les clients étaient alimentés via une alimentation de secours surchargée.
  2. Déclenchement fréquent du transformateur.Le transformateur T2 (150/20kV, 60MVA) avait enregistré trois alarmes de relais Buchholz et un déclenchement de protection différentielle au cours du trimestre précédent. L'analyse des gaz dissous (DGA) a indiqué des indicateurs de défauts thermiques dans la plage de 300 à 700°C, mais la cause profonde (qu'il s'agisse d'une décharge partielle liée au câble ou d'une dégradation de l'enroulement interne) n'est pas confirmée.
  3. Rapport CT anormal.Le transformateur de courant sur l'alimentation CB-03 a présenté une erreur de rapport de -2,8 % lors du dernier test d'injection secondaire programmé, dépassant la limite de précision CEI 61869-2 classe 0,5. L'historien SCADA de la sous-station a montré une dérive progressive du rapport sur 14 mois, soulevant des inquiétudes quant au fonctionnement incorrect du relais de protection.
  4. Ouverture lente du disjoncteur.Le disjoncteur SF6 de 150 kV associé à la baie d'arrivée B-02 a montré un temps d'ouverture de 58 ms lors du dernier test de synchronisation, 16 % au-dessus de la spécification nominale de 50 ms du fabricant et proche de l'écart maximum autorisé de 20 % IEEE C37.09.
  5. Temps d'entretien trop long.Le cycle trimestriel de maintenance des câbles de PLN pour la sous-station de Cawang a nécessité en moyenne 4,8 jours par circuit, principalement parce que le processus de pré-localisation des défauts existant utilisant un instrument TDR à impulsion unique de 10 MHz nécessitait plusieurs tentatives avec des ajustements itératifs de Vp et une interprétation manuelle de la forme d'onde par un ingénieur principal stationné à 90 km à Bandung.

Analyse d'ingénieur

Après avoir examiné les cinq domaines problématiques, nous avons mené une analyse structurée des causes profondes abordant chaque problème à la lumière des normes internationales pertinentes.

Échec de localisation du défaut de câble.L'incapacité de l'entrepreneur précédent à localiser le défaut à la terre CB-07 était attribuable à trois lacunes techniques. Premièrement, le taux d'échantillonnage de 10 MHz de leur localisateur de défauts de câble TDR a donné une résolution minimale théorique d'environ 10 mètres à une Vp de 0,67 (typique pour XLPE), ce qui est insuffisant pour détecter des défauts à haute résistance présentant de faibles coefficients de réflexion inférieurs à 0,15. Conformément à la section 7.3 de la norme IEEE 400.2-2013, les méthodes de réflexion d'arc et d'impulsion de surtension avec des taux d'échantillonnage supérieurs à 100 MHz sont recommandées lorsque la résistance aux défauts dépasse 500 Ω. Deuxièmement, l'entrepreneur a utilisé une Vp par défaut de 0,67 pour tous les types de câbles sans effectuer d'étalonnage de vitesse sur site sur une phase saine de longueur connue, violant ainsi la procédure décrite dans la norme CEI 60229 Annexe B. Troisièmement, ils ont utilisé uniquement le mode TDR basse tension, qui ne peut pas briser la couche d'oxyde à haute résistance au point de défaut. Cela nécessite un contournement à haute tension (DECAY) ou une méthodologie multi-coups ARC pour ioniser l'espace de défaut et générer une réflexion détectable.

Déclenchement du transformateur.La corrélation entre les alarmes Buchholz et les indicateurs de défaut thermique de la DGA indiquait soit une activité de décharge partielle dans le boîtier de terminaison du câble, soit la formation d'un point chaud dans l'enroulement interne. Les directives IEEE C57.104-2019 pour l'interprétation de la DGA classent le rapport éthylène/acétylène de 3,2:1 observé dans T2 comme indicatif d'un défaut thermique dépassant 500°C dans le papier imprégné d'huile. Cependant, sans une signature TDR de base du segment de câble transformateur-appareillage de commutation, il était impossible de déterminer si les surtensions transitoires du câble PD contribuaient aux contraintes d'isolation au niveau de la traversée du transformateur.

Anomalie du rapport CT.La nature progressive de l'erreur de rapport dans le CT du CB-03 suggérait soit une dérive de la charge du circuit secondaire due à l'augmentation de la résistance de contact dans les borniers, soit des spires partiellement court-circuitées dans l'enroulement secondaire du CT accélérées par les cycles thermiques. La norme CEI 61869-2 impose une vérification annuelle du ratio avec mesure de la charge, mais les enregistrements du PLN ont montré que le dernier test de charge remontait à 22 mois.

Dégradation du timing du disjoncteur.L'augmentation de 16 % du temps d'ouverture du B-02 était cohérente avec la réduction de la densité du gaz SF6 (mesurée à 0,62 MPa contre 0,70 MPa nominal) combinée à une friction mécanique accrue dans la tringlerie du mécanisme de commande. La section 6.3.2 de la norme ANSI/IEEE C37.09-1999 précise que le temps d'ouverture ne doit pas dépasser 20 % de la valeur nominale, plaçant le B-02 dans la bande d'avertissement mais en dessous du seuil de déclenchement — une condition qui exige une maintenance corrective lors de la prochaine fenêtre de panne planifiée.

Durée de maintenance prolongée.La moyenne de 4,8 jours par circuit était directement liée à l'absence d'un pré-localisateur de défauts de câble haute performance avec capture automatisée de forme d'onde et capacité de test multi-méthodes. Chaque cycle itératif de réglage de Vp prenait 3 à 4 heures, et la nature manuelle de l'interprétation de la forme d'onde introduisait une variabilité dépendante de l'opérateur qui nécessitait une vérification par un ingénieur principal avant d'envoyer des équipes d'excavation.

Équipement utilisé

Pour cette campagne de diagnostic, nous avons déployé leTEST XZH Pré-localisateur de défauts de câble XHGG502 TDR,un réflectomètre temporel de qualité professionnelle conçu pour le diagnostic des câbles d'alimentation sur les réseaux de transmission, de distribution et industriels. L'instrument a été sélectionné en fonction de son alignement sur les exigences techniques identifiées lors de la phase d'analyse des causes profondes.

Paramètre XHGG502 Spécification
Type de produit Pré-localisateur de défauts de câble TDR
Taux d'échantillonnage 60/120/240/400 MHz (sélectionnable en 4 étapes)
Distance maximale d'essai ≥80km
Résolution minimale 0,3 m (à 400 MHz)
Amplitude d'impulsion 500 Vpp (mode impulsion basse tension)
Largeur d'impulsion 0,05μS / 2μS (sélectionnable)
Méthodes de mesure TDR, Flashover (DECAY), ARC Multi-Shot
Afficher Écran tactile industriel de 12,1 pouces, 1024×768
Système opérateur Windows 10 intégré, 64 bits
Stockage de forme d'onde Jusqu'à 10 000 enregistrements avec métadonnées
Connectivité Wi-Fi, 4G, USB 3.0, Ethernet
Batterie Li-Ion intégré, ≥8 heures en continu
Poids 8,5 kg
Le XHGG502 était spécifiquement adapté à ce projet pour cinq raisons. Premièrement, la capacité d'échantillonnage de 400 MHz fournissait la marge de résolution nécessaire pour détecter le défaut de haute résistance sur le CB-07 que le précédent instrument à 10 MHz avait manqué. Deuxièmement, la fonction multi-shot ARC intégrée a permis la capture automatique de jusqu'à huit impulsions de réflexion d'arc successives, éliminant ainsi le déclenchement manuel dépendant de l'opérateur qui avait gêné les campagnes de tests précédentes. Troisièmement, la portée maximale de 80 km couvrait confortablement le plus long parcours de câble à Cawang (3,8 km) avec une hauteur libre de 20x, garantissant une fidélité de forme d'onde même sur des câbles XLPE à faible atténuation. Quatrièmement, la connectivité WiFi et 4G intégrée a permis à notre équipe de terrain basée à Jakarta de diffuser des formes d'onde en direct à l'ingénieur de diagnostic principal de PLN à Bandung pour une consultation en temps réel, réduisant ainsi la latence de décision. Cinquièmement, la plate-forme Windows 10 Embedded prenait en charge l'exportation directe des rapports de test aux formats PDF et CSV compatibles avec le schéma de base de données APK-AMS de PLN.
XHGG502

Procédure de test

La séquence de tests suivante, étape 1 à étape 12, a été exécutée pour chacun des 14 circuits de câbles, le circuit CB-07 présentant un défaut connu ayant fait l'objet de tests supplémentaires de contournement à haute tension à l'étape 8.

Étape 1 — Préparation de sécurité et vérification du permis.Tous les membres de l’équipe ont suivi le briefing sur la sécurité électrique PLN niveau 2. Un permis de travail (PTW) a été obtenu auprès de la salle de contrôle de la sous-station. Le circuit testé a été confirmé isolé, verrouillé et étiqueté (LOTO) aux deux extrémités conformément au PLN SOP-02-P2. Une terre portative a été appliquée et vérifiée sur le site d'essai. La zone d'exclusion a été délimitée par des cônes de sécurité et du ruban barrière dans un rayon de 3 mètres pour les tests d'impulsions BT et de 8 mètres pour les tests de contournement HT.

Étape 2 — Identification et documentation des câbles.Les étiquettes d'identification des câbles ont été comparées au schéma unifilaire du PLN (SLD Rév. 12, daté du 2025-09-14). Le type de câble (XLPE 1 × 400 mm² Cu, 12/20 kV), la longueur du trajet d'après les dessins d'exécution (2 840 m pour CB-07) et les emplacements d'épissure connus aux chaînages 760 m et 1 930 m ont été enregistrés dans le journal de test. Des photographies numériques des terminaisons de câbles aux deux extrémités ont été prises pour l'annexe du rapport final.

Étape 3 — Inspection visuelle et nettoyage des terminaisons.Les deux extrémités du câble ont été inspectées visuellement pour détecter tout signe de cheminement, de dépôt de carbone, de gonflement ou de fissuration de l'isolation. Les surfaces de terminaison ont été nettoyées avec de l'alcool isopropylique anhydre et des lingettes non pelucheuses pour éliminer les résidus semi-conducteurs susceptibles d'affecter l'injection d'impulsions. L'intégrité de la connexion écran-terre a été vérifiée avec un ohmmètre à faible résistance (lectures ≤0,1Ω aux deux extrémités).

Étape 4 — Pré-vérification de la résistance d'isolation.Un test de résistance d'isolation de 5 kV CC a été effectué entre chaque conducteur de phase et la terre à l'aide d'un Megger MIT525 calibré de 5 kV. Les lectures ont été enregistrées à des intervalles de 15 s, 60 s et 600 s pour calculer l'indice de polarisation (PI) et le rapport d'absorption diélectrique (DAR). CB-07 Phase-B a renvoyé IR(60s) = 18 MΩ et PI = 1,1, confirmant la présence d'une pénétration d'humidité ou d'une dégradation de l'isolation cohérente avec le défaut de terre signalé.

Étape 5 — Configuration et mise à la terre du XHGG502.Le pré-localisateur de défauts de câble a été positionné sur une surface stable et sèche dans la zone de test. La borne de terre de protection de l'instrument a été connectée à la barre de terre de la sous-station à l'aide d'un fil de cuivre tressé vert/jaune de 10 mm² (longueur 3 m, résistance vérifiée ≤ 10 mΩ). L'alimentation secteur CA était fournie via un transformateur d'isolement (1:1, 2 kVA) pour éliminer le bruit de mode commun de l'alimentation auxiliaire de la sous-station. Le XHGG502 a été mis sous tension et a laissé une période de préchauffage de 2 minutes pour que le contrôleur à écran tactile et le FPGA d'échantillonnage atteignent l'équilibre thermique.

Étape 6 — Étalonnage Vp sur phase saine.En utilisant la phase A saine du CB-07 comme référence, le TDR a été connecté via la sortie d'impulsion basse tension BNC au conducteur de phase. Une longueur de câble connue de 2 840 m (d'après les enregistrements de construction) a été saisie. La fonction Auto-Vp de l'instrument a transmis une impulsion de 500 V de 2 µS de large et a capturé la réflexion en circuit ouvert depuis l'extrémité éloignée. Le temps aller-retour mesuré de 28,38 μS a donné une Vp calibrée de 0,668 (XLPE). Cette valeur a été enregistrée dans la bibliothèque de câbles interne et appliquée à toutes les mesures ultérieures sur le circuit CB-07.

Étape 7 — Enquête TDR basse tension.Avec Vp = 0,668 confirmé, le XHGG502 a été commuté sur un échantillonnage de 400 MHz avec une largeur d'impulsion de 0,05 μS pour une résolution maximale. Une trace TDR complète a été acquise sur la phase A (saine), la phase B (en panne) et la phase C (saine). Le tracé de la phase B présentait une réflexion de polarité négative prononcée à une distance mesurée par le curseur de 1 830 m de l'extrémité du test, indiquant un shunt à faible résistance (court-circuit vers la terre) à cette position. Le coefficient de réflexion de -0,72 a confirmé un défaut de terre quasi solide avec une résistance de défaut estimée à 8-15Ω. Les traces de Phase-A et de Phase-C ont servi de références de comparaison différentielles, mettant clairement en évidence l'anomalie sur la Phase-B.

Étape 8 — Vérification du contournement à haute tension (DECAY).Pour confirmer l'emplacement du défaut dans des conditions de claquage dynamique, le coupleur d'impulsions (classé 40 kV CC) a été connecté entre le XHGG502 et le conducteur de phase B. Une source haute tension CC a été augmentée jusqu'à 18 kV à 1 kV/s. À 14,2 kV, une décharge acoustique était audible depuis le câble : l'espace de défaut était rompu. Le XHGG502, fonctionnant en mode d'échantillonnage continu automatique, a capturé la forme d'onde de contournement transitoire. La mesure du curseur sur la trace d'oscillation décroissante a confirmé la distance de la faille à 1 831 m, à 0,1 % près de la mesure de l'impulsion BT, fournissant une confirmation à double méthode adaptée à l'autorisation d'excavation.

Étape 9 — Capture multi-shot ARC.La faille étant désormais ionisée, le mode multi-shot ARC a été activé. L'instrument a automatiquement déclenché la source haute tension et capturé huit impulsions de réflexion d'arc successives dans une fenêtre de 2 secondes. Les huit traces sont superposées avec des lectures de distance de défaut comprises entre 1 829 m et 1 832 m (moyenne 1 830,5 m, écart type 1,1 m). Ces données ont fourni une confiance statistique à l'équipe d'excavation et ont été exportées sous forme de superposition PNG multi-traces pour le rapport final.

Étape 10 — Acquisition de base de circuit sain.Pour les 12 circuits non défectueux, une signature TDR complète d'impulsions BT a été acquise à un échantillonnage de 100 MHz (résolution adéquate pour la tendance de base). Chaque trace a été enregistrée avec des métadonnées comprenant l'ID du câble, la date, l'heure, le paramètre Vp, le nom de l'opérateur et la température ambiante (28,6 °C au moment du test). Ces signatures de base ont été stockées pour une comparaison différentielle future : tout défaut ultérieur sur ces circuits peut être rapidement identifié en soustrayant la ligne de base saine de la trace défaillante.

Étape 11 — Exportation de données et génération de rapports.Les 14 enregistrements de test ont été exportés depuis le XHGG502 via USB 3.0 sous forme de fichiers de forme d'onde CSV individuels et d'un rapport PDF consolidé généré directement sur l'instrument. Le rapport comprenait : une capture d'écran de la forme d'onde avec les mesures du curseur, les paramètres de test (taux d'échantillonnage, largeur d'impulsion, Vp, paramètres de gain), les métadonnées du câble, les conditions ambiantes et la signature numérique de l'opérateur. Les fichiers CSV ont été formatés avec des en-têtes de colonnes compatibles avec le modèle d'importation APK-AMS de PLN.

Étape 12 — Restauration du site et transfert.Toutes les connexions de test ont été retirées des terminaisons de câble. La terre portable a été retirée en dernier lieu, conformément au protocole de sécurité. Les barrières de la zone d'exclusion ont été démantelées. Le PTW a été fermé à la salle de contrôle du poste avec la signature du chef d'équipe. Un briefing verbal préliminaire a été remis au gestionnaire des actifs de PLN, et le rapport de test numérique a été envoyé par courrier électronique à l'équipe d'ingénierie de PLN via la connexion 4G intégrée du XHGG502 avant de quitter le site.

Résultats des tests

Les tableaux suivants résument les principales données de diagnostic collectées au cours de la campagne de la sous-station de Cawang.

Résultats de localisation des défauts de câble CB-07 (alimentation : Cawang – Kampung Melayu)
Paramètre Pouls BT (TDR) Flashover HV (DÉCAISON)
Distance du défaut depuis la fin du test 1 830 m 1 831 m
Type de défaut Phase B vers terre, faible résistance
Coefficient de réflexion mesuré -0,72 N/A (transitoire)
Résistance estimée aux défauts 8-15Ω Dynamique (1,2Ω à 14,2kV BDV)
Tension de claquage N / A 14,2 kV CC
Résistance d'isolement à 5kV 18 MΩ (Phase-B), PI = 1,1
Phase Santé IR (Phase-A / Phase-C) 4 820 MΩ / 5 100 MΩ, PI > 4,0
Vitesse de propagation (calibrée) 0,668 (XLPE12/20kV)
Méthode de confirmation Double méthode (TDR + DECAY), Δ = 1 m (0,05 %)


CB-03 Résumé du diagnostic du TC et du disjoncteur
Article de test Valeur mesurée Norme / Limite
Erreur de rapport CT (CB-03, Phase-B) -2,8% à 100% In CEI 61869-2 Classe 0,5 : ±0,5 %
Fardeau secondaire du CT 18,7 VA Nominal : 15 VA (125 % du nominal)
Tension du point de genou d'excitation CT 412V CEI 61869-2 : ≥380 V (classe PX)
CB B-02 Heure d’ouverture 58 ms Nominal : 50 ms ; Limite IEEE C37.09 : 60 ms
CB B-02 Heure de fermeture 82 ms Nominal : 75 ms ; dans une tolérance de ± 10 %
Densité du gaz SF6 (B-02) 0,62MPa à 20°C Nominale : 0,70 MPa ; Alarme : 0,58 MPa
Transformateur T2 DGA – Éthylène/Acétylène 3.2:1 IEEE C57.104 : défaut thermique >500°C
Transformateur T2 DGA – Gaz Combustible Dissous Total 2 840 ppm IEEE C57.104 Condition 3 : >2 500 ppm

La confirmation de distance de faille à double méthode sur CB-07 — avec un écart de seulement 1 mètre entre les mesures TDR et DECAY sur un câble de 2 840 mètres — a fourni le niveau de confiance requis pour que PLN autorise une excavation de précision à un chaînage de 1 830 m. L'excavation a révélé un joint de câble endommagé mécaniquement à l'endroit où un pieu de construction avait effleuré la gaine extérieure lors de travaux de génie civil adjacents trois ans auparavant, permettant une pénétration progressive de l'humidité qui a finalement formé le chemin de terre à faible résistance détecté dans nos mesures.

Avantages client

La campagne de diagnostic de la sous-station de Cawang a produit les résultats opérationnels suivants pour PLN :

  • Excavation ciblée au lieu de fouilles d’essai.En localisant la faille CB-07 à ± 1 m près, PLN a évité l'approche traditionnelle consistant à creuser plusieurs trous d'essai le long d'une zone de faille suspectée de 500 mètres. Une seule excavation de 3 m × 2 m au chaînage 1 830 m a directement exposé le joint endommagé, réduisant ainsi la portée des travaux de génie civil de 12 jours-homme à 1,5 jour-homme et éliminant les perturbations de la circulation sur Jalan Raya Bogor, une artère majeure de Jakarta sous laquelle le câble est enterré.
  • Remplacement inutile des câbles évité.Les signatures TDR de phase saine ont confirmé que les phases A et C du CB-07, ainsi que toutes les phases des 13 circuits restants, ne présentaient aucune anomalie d'impédance nécessitant une intervention. Cette découverte fondée sur des preuves a empêché le remplacement programmé de l'intégralité du câble de 2 840 m du CB-07 – une dépense d'investissement estimée à 4,3 milliards IDR (environ 265 000 USD) – qui avait été proposée sur la base de l'hypothèse d'une dégradation généralisée de l'isolation suite au défaut de la phase B.
  • Temps de dépannage réduit de quelques jours à quelques heures.L'acquisition de référence sur 14 circuits et la localisation des défauts à double méthode ont été réalisées dans les 18 heures suivant la fenêtre de maintenance de 72 heures, contre 67 heures historiquement requises pour une portée similaire. La capture automatisée des formes d'onde et la capacité de reporting intégrée du XHGG502 ont éliminé les cycles itératifs de réglage Vp de plusieurs heures et le besoin d'interprétation de la forme d'onde par un ingénieur senior hors site qui dominait auparavant le calendrier des tests.
  • État vérifié de l’équipement pour la planification des actifs.Les tests de rapport, de charge et d'excitation du CT sur le CB-03 ont fourni une justification quantitative pour le remplacement du CT : la charge de charge de 125 % et l'erreur de rapport de -2,8 % dépassaient clairement l'enveloppe CEI 61869-2 classe 0,5. De même, les données de synchronisation du disjoncteur B-02 et de densité SF6 ont soutenu une révision programmée lors de la prochaine fenêtre de maintenance de 6 mois plutôt qu'un arrêt d'urgence. L'équipe de gestion des actifs de PLN a intégré les 14 signatures TDR de base dans APK-AMS, créant ainsi une référence permanente pour la localisation future des défauts différentiels, ce qui réduira encore davantage le temps de diagnostic des défauts ultérieurs.
  • Sécurité améliorée grâce à une exposition réduite du site.La durée des tests de 18 heures, comparée aux 67 heures estimées pour les méthodes conventionnelles, a réduit de 73 % l'exposition de l'équipe sur le terrain aux zones de test à haute tension. Aucun incident de sécurité n'a été enregistré pendant la campagne. Les protocoles LOTO et de zone d'exclusion, combinés à la capacité de streaming de formes d'onde à distance du XHGG502 qui a permis à l'ingénieur principal de participer depuis Bandung sans se rendre sur le site, ont contribué à ce dossier de sécurité sans faille.

Notes de l'ingénieur

Erreurs courantes à éviter.L'erreur la plus fréquente que nous observons dans la détection des défauts des câbles souterrains basée sur le TDR est l'utilisation d'une valeur Vp par défaut sans étalonnage sur site. Dans ce projet, la Vp calibrée de 0,668 différait de la valeur de 0,67 de la fiche technique du fabricant de câbles de seulement 0,3 %, mais cette différence de 0,002 se traduisait par une erreur de 6 mètres sur 3 km – suffisamment pour manquer un joint enterré de deux longueurs d'excavation. Calibrez toujours Vp sur une phase saine de longueur connue ; ne vous fiez jamais uniquement à la fiche technique. Une deuxième erreur courante consiste à tenter des tests de contournement HT sans vérifier au préalable que la résistance d'isolation du câble peut résister en toute sécurité à la tension appliquée. Notre pré-vérification IR 5 kV sur CB-07 Phase-B a identifié la lecture de 18 MΩ, ce qui était suffisant pour un contournement contrôlé à 14,2 kV mais aurait été dangereux sur un câble avec un IR inférieur à 1 MΩ.

Considérations environnementales.Le climat tropical de Jakarta présente des défis spécifiques pour les tests de câbles électriques. La température ambiante pendant notre fenêtre de test était de 28,6 °C avec une humidité relative de 82 %. À ces niveaux d'humidité, la condensation sur les surfaces des connecteurs BNC peut introduire des artefacts de réflexion qui imitent des défauts de câble de faible amplitude. Nous avons atténué ce problème en appliquant de la graisse diélectrique sur toutes les connexions BNC et en utilisant des connecteurs avec des bottes classées IP65. L'orage de l'après-midi qui s'est produit au cours du deuxième jour de test a forcé une suspension de 90 minutes pendant que nous déplacions l'équipement sous l'auvent de la sous-station. L'indice IP54 du XHGG502 a fourni une protection adéquate contre la pluie poussée par le vent pendant la brève exposition, mais nous ne recommandons pas un fonctionnement continu sous les précipitations sans abri supplémentaire.

Exigences de sécurité au-delà du protocole standard.Alors que la SOP-02-P2 du PLN couvre les procédures LOTO et de mise à la terre standard, nous avons mis en œuvre deux mesures de sécurité supplémentaires basées sur notre expérience des travaux sur le terrain de prélocalisation des défauts de câbles dans les sous-stations d'Asie du Sud-Est. Tout d'abord, nous avons vérifié l'absence de tension induite sur le câble déconnecté à l'aide d'un détecteur de tension sans contact avant et après l'application de terre portable : le champ électromagnétique du jeu de barres GIS de 150 kV peut induire 50 à 200 V sur des câbles parallèles de 20 kV hors tension sur les 2,8 km parallèles dans la tranchée du câble. Deuxièmement, lors des tests de contournement HT, nous avons posté un observateur de sécurité doté d'un crochet de sauvetage au périmètre de la zone de test, équipé d'une radio bidirectionnelle sur un canal distinct de celui de l'équipe de test pour éviter les interférences de communication lors des événements de décharge.

Foire aux questions

Q1 : Qu'est-ce qu'un localisateur de défauts de câble TDR et comment fonctionne-t-il ?
Un réflectomètre temporel (TDR) transmet une impulsion électrique basse tension dans un câble et mesure le temps nécessaire pour qu'une réflexion revienne d'une discontinuité d'impédance, comme un circuit ouvert, un court-circuit ou un point de dommage partiel. En connaissant la vitesse de propagation de l'impulsion à travers l'isolation du câble, l'instrument calcule la distance exacte jusqu'au défaut. Les instruments modernes comme le XHGG502 atteignent une résolution de 0,3 mètre en échantillonnant à 400 MHz, capturant les réflexions que les instruments plus lents manquent.

Q2 : Quels types de câbles le pré-localisateur de défauts de câble XHGG502 peut-il tester ?
Le XHGG502 est compatible avec les câbles d'alimentation isolés XLPE, PILC (recouvert de plomb isolé en papier), EPR et isolés en PVC jusqu'à 35 kV, ainsi qu'avec les câbles de commande, les câbles de communication et les circuits d'éclairage public. L'impédance de sortie sélectionnable (25-120Ω) et la largeur d'impulsion réglable (0,05μS-2μS) permettent une adaptation optimale à une large gamme de constructions de câbles et de zones de section transversale.

Q3 : En quoi la prise de vue multiple ARC diffère-t-elle de la mesure TDR standard ?
Le TDR standard utilise une seule impulsion basse tension et peut ne pas générer de réflexion détectable provenant de défauts à haute résistance (> 500 Ω) car l'énergie de l'impulsion est insuffisante pour décomposer l'oxyde ou la couche carbonisée au point de défaut. La technologie multi-shot ARC applique une surtension haute tension pour ioniser l'espace de défaut, puis déclenche l'impulsion TDR pendant la fenêtre conductrice de l'arc. L'instrument capture automatiquement plusieurs événements d'arc successifs (jusqu'à huit tirs) et superpose les traces, améliorant considérablement la fiabilité de l'identification des défauts sur les défauts intermittents et à haute impédance.

Q4 : Quelle est la distance de test maximale pour la détection des défauts des câbles souterrains ?
Le XHGG502 prend en charge des distances de test allant jusqu'à 80 km, bien que la limite pratique dépende du type de câble, de son état et de l'ampleur de la réflexion du défaut. Sur les câbles à isolation XLPE présentant de faibles caractéristiques d'atténuation (généralement <1,5 dB/km à la fréquence de test), des distances supérieures à 50 km sont régulièrement réalisables. Sur les anciens câbles PILC présentant des pertes diélectriques plus élevées, la portée effective peut être réduite à 20-30 km.

Q5 : Le XHGG502 est-il adapté aux tests en ligne sous tension ?
Non. Le XHGG502 est conçu pour effectuer des tests sur des câbles hors tension, isolés et mis à la terre uniquement. Tenter de connecter la sortie d'impulsion à un câble sous tension endommagera les circuits de protection d'entrée de l'instrument et créera un grave risque d'arc électrique. Vérifiez toujours l'isolement à l'aide d'un détecteur de tension qualifié avant de connecter un localisateur de défauts de câble, quelles que soient les affirmations du fabricant.

Q6 : Combien de temps dure un test typique de localisation d'un défaut de câble ?
Pour un circuit de câble unique avec des paramètres connus (type de câble, longueur et phase saine disponible pour l'étalonnage Vp), une enquête TDR complète d'impulsion BT peut être réalisée en 15 à 20 minutes. L'ajout du contournement HV et de la vérification multi-coups ARC prolonge la durée du test à environ 45 à 60 minutes par phase défectueuse. La campagne de la sous-station de Cawang – couvrant 14 circuits, dont un circuit défectueux avec vérification à double méthode – a été réalisée en 18 heures par une équipe de deux personnes.

Q7 : Quelle formation est requise pour utiliser le XHGG502 ?
Les opérateurs doivent posséder une compréhension fondamentale des principes de réflectométrie dans le domaine temporel, des types de construction de câbles et des protocoles de sécurité électrique pour les environnements de sous-stations. Les ingénieurs titulaires d'un baccalauréat en génie électrique et d'un an d'expérience en tests sur le terrain peuvent acquérir ces compétences en deux jours après une formation pratique. XZH TEST propose un programme complet de formation des opérateurs couvrant la configuration de l'instrument, l'étalonnage Vp, les tests multiméthodes, l'interprétation des formes d'onde et la génération de rapports.

Q8 : Le XHGG502 peut-il tester des câbles sous-marins ou sous-marins ?
Oui, l'instrument prend en charge la localisation des défauts sur les câbles électriques sous-marins dans sa portée de 80 km. La considération clé pour le diagnostic des câbles sous-marins concerne les caractéristiques d'atténuation du câble, qui varient considérablement selon le type d'isolation (XLPE, EPR ou papier imprégné de masse) et si le câble intègre un élément à fibre optique intégré. Pour les câbles d'une longueur supérieure à 50 km, nous recommandons une évaluation préliminaire de l'atténuation avant de s'engager dans une campagne de localisation de défauts.

Q9 : Comment les résultats des tests sont-ils documentés et partagés avec les parties prenantes ?
Le XHGG502 génère des rapports de test PDF directement sur l'instrument, y compris des captures d'écran de forme d'onde avec des mesures de curseur, des résumés de paramètres de test, des métadonnées de câble, des conditions ambiantes et des signatures numériques de l'opérateur. Les données de forme d'onde peuvent également être exportées sous forme de fichiers CSV pour être intégrées à des logiciels d'analyse tiers ou à des bases de données de gestion d'actifs telles que APK-AMS, Maximo ou SAP PM. La connectivité WiFi et 4G intégrée permet une distribution immédiate par courrier électronique des rapports aux parties prenantes distantes depuis le site de test.

Q10 : Quelle garantie et quel service après-vente XZH TEST fournit-il ?
Chaque XHGG502 comprend une garantie fabricant de 12 mois couvrant les pièces et la main d'œuvre, avec des packages de garantie étendue jusqu'à 36 mois disponibles. XZH TEST maintient un inventaire de pièces de rechange (coupleurs d'impulsions, batteries, modules d'imprimante) à notre siège social de Xi'an, en Chine, avec une expédition sous 48 heures. L'assistance technique est disponible par e-mail, téléphone et vidéoconférence pendant les heures de bureau en Chine (UTC+8), avec une assistance d'urgence en dehors des heures normales pour les campagnes de recherche de pannes critiques.