Inspection Électrique et Décharges Partielles
Module 4 / 5
4.2 Inspection Ultrasonore des Tableaux HT/BT et Transformateurs
Chaque type d’equipement electrique a ses specificites d’inspection : distances de securite, points de mesure privilegies, signatures attendues. Ce chapitre detaille le protocole terrain pour les tableaux haute et basse tension, les transformateurs et les postes de livraison.
Regles de securite imperatives pour l’inspection electrique
AVERTISSEMENT : inspection sous tension
L’inspection ultrasonore electrique se realise sur des equipements sous tension. Il s’agit d’une operation a risques electriques. Les regles de securite suivantes sont non-negociables.
- Habilitation electrique obligatoire : l’operateur doit etre habilite selon la norme NF C18-510 (au minimum B0/H0 pour presence, BR ou BC pour HTA)
- EPI electriques : gants isolants classe adaptee a la tension, ecran facial anti-arc, vetements de protection antiflash
- Distances de securite : respecter strictement les distances de voisinage et de garde selon la tension (voir tableau ci-dessous)
- Jamais seul : inspection en binome, un operateur "veilleur" pendant que l’autre mesure
- Mode aeroporte uniquement pour les tableaux HTA : JAMAIS de sonde en contact sur des equipements sous tension en HTA
Distances de securite selon la tension
| Niveau de tension | Distance de voisinage (DV) | Distance de garde (DG) | Mode US possible |
|---|---|---|---|
| BT (< 1 kV) | 0,30 m | Contact interdit | Aeroporte (fermeture porte 5-30 cm) |
| HTA (1–50 kV) | 0,50 m a 3 m selon tension | 2 m minimum | Aeroporte uniquement, parabole si distance |
| HTB (> 50 kV) | 3 m minimum | 5 m minimum | Parabole obligatoire |
Inspection des tableaux HTA et BT
Tableaux haute tension (HTA 1–50 kV)
Protocole d’inspection HTA
- Inspection exterieure avec porte fermee : pointer le transducteur aeroporte vers les orifices de ventilation, joints de porte, passages de cables. Relever le niveau dBµV de reference.
- Ouverture de la porte de visite (si equipement l’autorise, avec habilitation appropriee) : inspecter depuis l’exterieur avec le transducteur, en respectant la distance de garde. Ne jamais introduire la sonde dans le tableau.
- Points cibles : connexions de barres, isolateurs, contacts de disjoncteurs, cables de sortie, condensateurs de puissance, jeux de barres.
- Parabole pour les cellules eloignees : si la cellule ne peut pas etre approchee, utiliser l’antenne parabolique depuis une distance de securite.
Tableaux basse tension (BT < 1000 V)
Inspection porte fermee
Pointer le transducteur vers les orifices de ventilation ou les joints de porte du tableau. La plupart des decharges BT generent suffisamment d’ultrasons pour etre detectes sans ouvrir le tableau.
Avantage : aucun risque electrique, tres rapide, pas d’habilitation speciale requise pour l’approche.
Inspection porte ouverte (BT uniquement)
Avec EPI adaptes et habilitation, inspecter les connexions, borniers, disjoncteurs, contacteurs. La sonde peut etre approchee a 5-10 cm des composants.
Points cibles : connexions de puissance vissees, barreaux de puissance, contacts usures, condensateurs de correction du facteur de puissance.
Astuce : la technique "scan et stop"
Balayer lentement le tableau en mode aeroporte. Des qu’un signal apparait ou augmente significativement, s’arreter et affiner la position du transducteur pour localiser la source. Le signal est maximum quand le transducteur est pointe directement vers la source. Cette technique de triangulation permet de localiser un composant defaillant parmi des dizaines dans un meme tableau.
Inspection des transformateurs et postes HTA/BT
Les transformateurs sont des equipements critiques dont la defaillance entraine des arrets prolonges. L’ultrasonore peut detecter les decharges partielles dans les enroulements et l’huile ainsi que les problemes de connexions exterieures.
Transformateurs secs (a isolation resine)
Mode d’inspection : aeroporte, porte du local fermee ou ouverte selon l’accessibilite et la tension.
Points cibles : connexions haute tension (bornes, cosses), passages de cables, isolateurs de sortie, enroulements (si accessibles).
Signature couronne : sifflement continu sur les connexions defectueuses ou mal serrees.
Signature DP : craquements periodiques synchronises a la frequence reseau (50 Hz).
Transformateurs a huile
Mode d’inspection : mode contact sur la cuve (solidborne) pour les DP internes propagees dans l’huile et la cuve metallique.
Points cibles : traversees haute tension, robinets de purge, passages de cables, couvercle de la cuve.
Avantage : les DP internes genere des ondes qui se propagent dans l’huile et la cuve, detectables en contact.
Complement : analyse de l’huile (DGA - Dissolved Gas Analysis) pour confirmer les DP detectees par ultrasonore.
Inspection des postes de transformation exterieurs et lignes HTA
Pour les lignes haute tension exterieures (HTA, HTB), l’antenne parabolique est l’outil de reference. Elle permet d’inspecter depuis une distance de securite importante :
- Lignes aeriennes HTA : detecter l’effet couronne sur les isolateurs sales, criques, ou sur les connexions corrodees
- Postes exterieur nu (HTA/HTB) : scan depuis la cloture de securite
- Isolateurs de pylone : detection de la defaillance de l’isolateur avant la tenue mecanique ne soit compromise
- Jeux de barres exterieurs : connexion corrodees, serre-cables desserres
| Equipement | Mode US | Accessoire | Defauts detectables |
|---|---|---|---|
| Tableau BT | Aeroporte | Transducteur standard | Arcs, connexions desserrees, contacteurs uses |
| Tableau HTA | Aeroporte | Transducteur standard ou parabole | Couronne, DP sur isolateurs et connexions |
| Transfo sec | Aeroporte | Transducteur standard | Couronne traversees, DP enroulements |
| Transfo huile | Contact sur cuve | Sonde contact | DP internes, arcs dans l’huile |
| Lignes HTA/HTB exterieures | Aeroporte longue distance | Parabole | Couronne isolateurs, connexions |
Documentation et rapport d’inspection electrique
Un rapport d’inspection electrique ultrasonore doit etre suffisamment precis pour permettre a l’electricien qui intervient de retrouver et traiter le defaut sans nouvelle inspection prealable.
Informations a relever par defaut
- Equipement : tag ou identifiant, localisation (tableau, cellule, rangee)
- Composant suspecte : connexion, isolateur, cable, condensateur...
- Niveau dBµV mesure, gain utilise, accessoire
- Signature sonore : couronne (sifflement), DP (craquements), arc (gresillement)
- Classification de severite : critique / important / surveillance
- Photo de localisation avec annotation
- Conditions d’inspection : charge, humidite, temperature
Suivi de tendance
Pour les defauts en "surveillance", effectuer des inspections repetes a intervalles de 3 mois en notant l’evolution du niveau dBµV :
- Signal stable : defaut non evolutif, maintenir la surveillance
- Signal en hausse : degradation active, escalader la priorite
- Signal en forte hausse (> +10 dB en 3 mois) : intervention urgente
- Signal absent : defaut disparu ou inspecteur different (verifier les conditions)
"L’inspection electrique ultrasonore transforme des pannes imprevues en interventions planifiees. Chaque panne electrique imprevue dans une installation industrielle coute en moyenne 5 a 15 fois plus cher qu’une intervention preventive programmee."
Dans le prochain chapitre, nous allons approfondir la complementarite entre l’ultrasonore et la thermographie infrarouge — deux techniques qui couvrent des angles morts differents et forment ensemble l’outil d’inspection electrique le plus complet disponible en maintenance.