Brochure technique
BT 825 GT B1.60

Maintenance des systèmes de câbles HT

La maintenance de câbles et d’accessoires haute tension garantit la disponibilité d’un système de câbles pendant leur durée de service. Généralement, les systèmes de câbles ont une durée de vie de plusieurs dizaines d’années, en fonction de différents facteurs comme leur ancienneté (année de construction), le type d'isolation, le niveau de tension et les antécédents d’exploitation. Afin de garantir l’utilisation sûre et maîtrisée du système de câbles, une maintenance est nécessaire et peut se faire via des inspections, des tests, des diagnostics et/ou un monitoring du système de câbles

Chef de file (BE)
B. Mampaey

Secrétaire (NO)
T. Lucignano

C. AHERN (IE), B. BOCHENSKI (CA), J. CHARVET (FR), A. FOSSI (IT), I. JOVANOVIC (US), J. LEVINE (CA), S. RAPOPORT (GB), T. SCHRANK (DE), G. VILLIAS (NL), T. WORZYK (SE), A. AINSLEY (GB), M. CABAU (FR), G. DONOSO (ES), Y. GOTO (JP), P. LEEMANS (BE), A. MACHL (AT), T. SARTO (DK), G. SVEJDA (AT), M. WEBER (CH)

Membres Correspondants: J. FERENCZ (AU), P. HARIPERSAD (SA), B. NOPPORN (TH), T. HERMANS (NL)

Les Asset Managers (gestionnaires d’actifs) font face à des défis liés aux assets (équipements) vieillissants et aux éventuels remplacements d’assets (d’équipements). L’une des principales préoccupations consiste à déterminer combien de temps les systèmes de câbles peuvent être exploités à des coûts de maintenance limités, tout en maintenant une bonne fiabilité. Cette question est particulièrement importante si des changements dans les conditions d’exploitation ou environnementales affectent négativement les hypothèses initiales quant à la durée de vie attendue (par ex. : des charges d’exploitation ou des températures au sol plus élevées). Néanmoins, une maintenance efficace des câbles influence positivement la durée de vie des systèmes de câbles. En effet, certaines anomalies peuvent être détectées à un stade précoce (par ex. fuites de fluide, défauts de gaine, corrosion, mauvaise isolation révélée par un contrôle des décharges partielles (DP), etc.) grâce à la maintenance et au monitoring, ce qui permet de réparer et d'éviter des dégâts plus graves au système.

Ces fondamentaux de la maintenance de câbles sont importants pour garder un système de câbles opérationnel.

Lors de la 71e réunion CIGRE SC B1 organisée à Kristiansand (Norvège) du 31 août au 4 septembre 2015, il a été décidé de mettre en place une Task Force (TF) sur le sujet suivant : « Mettre à jour la Brochure Technique 279 Maintenance de câbles et d’accessoires haute tension, en demandant s'il est possible de mettre en place un groupe de travail sur le sujet ».

La TF a conclu qu'il y avait clairement besoin d’un groupe de travail pour mettre à jour la Brochure Technique 279 (publiée en août 2005). Le nouveau Groupe de Travail devait aborder les aspects suivants :

  • Collecter du (retour d’expérience auprès) des entreprises d’utilité publique quant à la situation actuelle et aux besoins futurs en leur soumettant un questionnaire.
  • Compléter la brochure technique 279 actuelle en y incluant les câbles sous-marins AC et les câbles DC.
  • Décrire les méthodes modernes de maintenance conditionnelle et veiller aux nouvelles évolutions.
  • Se concentrer sur des cas pratiques de maintenance.
  • Étudier le cas des câbles FF et leur besoin croissant de maintenance.

Tous les types de câbles ont besoin d’une maintenance. La présente brochure aborde la maintenance de câbles haute tension AC et DC, à isolation extrudée ou rubanée (laminée), pour les applications terrestres et sous-marines, y compris les accessoires.

Une attention spéciale est accordée aux aspects de maintenance des câbles et accessoires à fluide afin de garantir une fiabilité élevée de ces systèmes de câbles tout en évitant des impacts environnementaux néfastes.

Pratiques de maintenance existantes

Sur la base de 74 réponses reçues à un questionnaire, différentes analyses sont réalisées quant aux pratiques de maintenance existantes pour tous les types de systèmes de câbles : terrestres, sous-marins ou à fluide. Par ailleurs, des questions ont été posées quant au monitoring en ligne, aux mesures de diagnostic et aux évolutions futures.

Tableau 1 - Aperçu des réponses reçues au questionnaire

Continent GRT GRD Production d'électricité Total
Afrique 1 0 0 1
Asie 10 2 0 12
Europe 15 25 4 44
Amérique du Nord 3 6 0 9
Oceanie 4 4 0 8
Amériques du Sud 0 0 0 0

Principales conclusions quant aux pratiques de maintenance existantes

Systèmes de câbles terrestres

Presque tous les utilisateurs déclarent procéder eux‑mêmes à des activités de maintenance préventive. Un pourcentage élevé des utilisateurs est aussi capable de localiser des défauts en faisant appel à leurs propres ressources.

Pour les niveaux de tension allant jusqu’à 170 kV, de nombreux utilisateurs procèdent à des activités de maintenance corrective en faisant appel à leur propre personnel. La majorité des utilisateurs de systèmes de câbles terrestres disposent de pièces de rechange ou d’une politique en la matière.

La mesure la plus répandue en vue d’empêcher les dégâts causés par des tiers sur des systèmes de câbles terrestres est la visite de tracés, qui comprend les pavés-repères, les panneaux d’avertissement, etc. Une autre mesure fréquemment employée sur les systèmes allant jusqu’à 420 kV est la fourniture d'informations aux entreprises de génie civil quant aux tracés des câbles.

La majorité des utilisateurs considèrent ces actions comme hautement efficaces et bien définies, bien que certains commentaires reçus soulignaient que leur efficacité dépend fortement de la maturité et de la volonté des entreprises ou des personnes qui procèdent aux travaux d’excavation.

Par ailleurs, les systèmes contraignants dans lesquels toutes les activités d’excavation/de creusement doivent être annoncées à l’avance semblent être un bon moyen d’éviter les dégâts causés par des tiers.

En parallèle à la prévention des dommages causés par des tiers, les inspections visuelles, les tests « en service », la vérification des limiteurs de surtension de la gaine, le nettoyage des extrémités extérieures et les mesures de points chauds sont identifiés comme les pratiques de maintenance les plus courantes. Ces actions sont pour la plupart considérées comme très efficaces et largement utilisées.

Systèmes de câbles sous-marins

Presque la moitié des utilisateurs ont déclaré procéder eux-mêmes à des activités de maintenance préventive et corrective. Cette donnée doit cependant être prise avec circonspection car seule une partie des activités peuvent être réalisées en interne. Par exemple, dans le cas de la maintenance corrective, un utilisateur peut procéder en interne à la détection de défauts mais doit faire appel à un sous-traitant pour les réparations offshore.

Les actions les plus courantes pour empêcher les dégâts causés par des tiers sont :

  • les inspections des tracés de câbles, profondeurs d’enfouissement et atterrages ;
  • l’utilisation de procédures administratives pour fournir aux entreprises de travaux sous-marins des informations sur les tracés de câbles. 

Ces actions sont généralement vues comme hautement efficaces et largement utilisées. Il existe également d’autres actions moins fréquentes réalisées par une minorité d’utilisateurs comme le dialogue avec les communautés locales (pêcheurs) et le monitoring des activités de pêche et maritimes.

Les principales actions permettant de garantir la disponibilité (santé) du câble sont (de la plus courante à la moins courante) :

  • monitoring en continu de la température via fibre optique (DTS) ;
  • monitoring de la mobilité des fonds marins (déplacement de vagues de sable, érosion des fonds marins) ;
  • inspection de la corrosion (suspension d’un câble sur une plateforme) ;
  • contrôle des portions de câble désensouillées ;
  • mesures TDR (ou FDR ou similaire), mesures occasionnelles de la température ;
  • Scour control (suivi des déplacements de sables et sédiments sous-marins)

Ces actions sont généralement considérées comme hautement efficaces et bien établies, sauf pour les TDR et DTS que la majorité des utilisateurs voudraient voir améliorés.

Système de câbles à fluide

Les câbles électriques et accessoires à fluide présentent des systèmes d'isolation composés de papier imprégné de fluide ou de couches de papier/film.

On fait généralement la distinction entre les systèmes de câbles « Self-Contained Fluid Filled » (SCFF) et « High Pressure Fluid Filled (câbles oleostatiques)» (HPFF ou HPGF/GP).

Les deux systèmes disposent d'équipements auxiliaires comme des réservoirs, des stations de pompage, des manomètres et des alarmes qui nécessitent une maintenance périodique. Le système de câbles à fluide est utilisé depuis longtemps et représente une part significative du réseau de transport dans de nombreuses régions du globe. En général, ces systèmes de câbles (principalement les câbles eux-mêmes) sont encore en bon état. Le principal problème de cette technologie est le risque de fuite du fluide, qui peut s’accompagner d’une infiltration d'humidité. Presque tous les systèmes de câbles à fluide pressurisé disposent d'un système de contrôle des pressions nécessitant un programme de maintenance continue ou périodique.

Sur la base des réponses reçues au questionnaire, 67 % des répondants ont encore des systèmes de câbles à fluide en service. La majorité des utilisateurs ont une politique de remplacement ou de mise hors service graduelle des systèmes de câbles à fluide. Environ 20 % n’ont pas de politique de remplacement.

Les programmes de maintenance pour ce type de câbles sont relativement matures, de par l’historique et l’expérience considérables. Le retour d’expérience reçu via le questionnaire montre que les activités de maintenance spécifiques et additionnelles telles qu’identifiées dans le questionnaire sont considérées comme très efficaces et fiables. Certains scores donnés sont plus bas pour l’inspection des cuves à huile, des stations de pompage et du calibrage du manomètre. Par ailleurs, le test diélectrique et d'humidité sur les fluides des câbles a obtenu un score légèrement plus bas.

En outre, la maintenance des systèmes de câbles à fluide requiert davantage de ressources pas mal par rapport aux nouveaux systèmes de câbles comme ceux à isolation extrudée, qui n’ont pas de cuve de fluide ou d’isolation par un gaz sous pression (sauf pour les extrémités).

Les modifications les plus récentes dans les activités de maintenance liées aux systèmes de câbles à fluide consistent en une réduction de la quantité de travail. Exemples :

  • Un monitoring en ligne de la pression du fluide au lieu de contrôles sur place de la pression
  • Utilisation de traceurs dans le fluide du câble pour faciliter et accélérer la localisation d’une fuite de fluide

Monitoring et diagnostics

En vue de parvenir à un degré plus élevé d’utilisation des câbles et de se faire une meilleure idée de l’état des actifs du réseau, les techniques de monitoring et de diagnostic se répandent de plus en plus chez les gestionnaires de réseau et les entreprises d’utilité publique. Par ailleurs, les évolutions technologiques récentes et le potentiel accru des analyses de « big data » ont rendu ces techniques plus efficaces, plus facilement disponibles et plus viables sur le plan économique.

Des exemples de techniques modernes qui gagnent en popularité dans le domaine du monitoring en ligne sont le « Distributed Temperature Sensing » (DTS), le « Distributed Acoustic Sensing » (DAS), qui nécessitent de la fibre optique et le monitoring des décharges partielles (DP). Par ailleurs, pléthore de mesures et de tests de diagnostic sont disponibles pour déterminer l’état d’un actif. L’analyse de l’huile, les tests de gaine et les mesures ponctuelles de décharges partielles sont des exemples de diagnostics que les propriétaires d’actifs préfèrent utiliser.

Un inventaire complet de techniques de monitoring et de diagnostic de pointe a donc été dressé et scindé en catégories (monitoring, diagnostic ou les deux). L’applicabilité de la technique de test à un certain type de câble (ainsi que des informations indicatives sur le niveau de prix qui y est lié) est fournie dans un chapitre séparé de la brochure technique. Les techniques de test sont ensuite brièvement exposées, tandis que l'application pratique des techniques pour la maintenance de systèmes de câbles est également fournie.

Évolutions futures

Les utilisateurs de câbles à haute tension ont émis le besoin d’évolutions plus poussées, tant de la technologie que des méthodes qui fourniraient des informations précieuses sur l’état du système de câbles.

La disponibilité sur le marché de différents types de capteurs et de dispositifs de monitoring offre aux propriétaires d’équipements les outils nécessaires pour permettre une transition totale vers la maintenance conditionnelle (Condition-Based Maintenance ou CBM).

Parallèlement, les fournisseurs et les entreprises d’ingénierie technique vont devoir faire face à une demande accrue du marché pour des méthodes de diagnostic plus précises de la détérioration de l’isolation ainsi que pour des capteurs moins onéreux.

Les propriétaires d’actifs d’équipements pourraient devoir implémenter des processus automatisés pour collecter correctement les données en provenance du terrain et les intégrer à leurs systèmes d’asset management. Dans de nombreux cas, un logiciel spécifique est déjà en place mais de nouvelles techniques de stockage, de nouveaux algorithmes ainsi que des méthodes d'analyse et d'évaluation automatiques améliorées sont fréquemment identifiés comme des points à améliorer.

Stratégies de maintenance

On procède à la maintenance de l'équipement haute tension pour différentes raisons. Les principales sont:

  • éviter les pannes ;
  • éviter les nuisances à l’environnement ;
  • éviter une maintenance plus onéreuse par après ;
  • étendre la durée de vie de l’équipement ;
  • éviter les situations dangereuses ;
  • réparer les pièces défectueuses ;
  • éviter les sanctions légales et financières.

Il existe trois manières fondamentalement différentes de procéder à des activités de maintenance :

  • la maintenance corrective (Corrective Maintenance ou CM), qui consiste à réparer ou à remplacer des éléments défectueux ;
  • la maintenance périodique (Time-Based Maintenance ou TBM), qui consiste à procéder à une maintenance préventive selon un calendrier préétabli;
  • la maintenance conditionnelle (Condition-Based Maintenance ou CBM), qui consiste à procéder à une maintenance préventive sur la base de l’état actuel du composant (évaluation de l’état).

La TBM et la CBM ont toutes deux pour objectif d’éviter les pannes en service. La CBM peut également être appelée « maintenance prédictive », à savoir une maintenance à réaliser en vue de déterminer quelles actions de maintenance suivront pour éviter les pannes en service.

Une étape suivante dans la maintenance est l'approche probabiliste. Cette méthode tient compte de plusieurs paramètres comme l’état des équipements, les coûts de maintenance, l’importance des équipements ou les risques. Tous ces paramètres déboucheront sur un programme de maintenance probabiliste. Il va sans dire que pour pouvoir mettre en place un tel programme de maintenance probabiliste, il faut disposer de données précises et fiables et de bonnes analyses d’experts.

Sur la base des réponses reçues à l’enquête, nous voyons que jusqu’à présent, la majorité des activités de maintenance réalisées sont toujours basées sur le temps. Cependant, en raison du nombre accru de systèmes de câbles installés dans le monde, on est de plus en plus conscient que la maintenance doit tendre davantage vers une maintenance conditionnelle.

La maintenance TBM traditionnelle sur un nombre croissant de systèmes de câbles demande beaucoup plus d’efforts d’un point de vue organisationnel et requiert également plus de personnel pour réaliser ces activités de TBM, tout cela menant donc à une hausse des dépenses opérationnelles (OPEX).

Par ailleurs, les entreprises d’utilité publique se voient souvent contraintes de limiter voire de réduire leurs coûts (OPEX), ce qui implique de revoir les activités de TBM traditionnelle.

Voici certaines tendances que nous constatons :

  • modification des activités de TBM en fonction de l’âge, de l’importance ou du niveau de criticité et du type de système de câbles ;
  • réduction du nombre d’activités de TBM et augmentation du nombre d’activités de CBM.

Pour passer à la CBM, il est important que toutes les données liées aux systèmes de câbles soient correctes et tenues à jour (réparations, réacheminement, etc). Une bonne base de données historique des événements/incidents passés ainsi que la réalisation de bonnes mesures diagnostiques sont aussi très importantes.

L’enquête a par ailleurs révélé une hausse de l’intérêt et de l’application des techniques de monitoring en ligne, avec également l’intention de remplacer les activités de TBM et de donner plus d’input pour les activités de CBM.

Maintenance de systèmes de câbles HT

Pour les différents types de systèmes de câbles (terrestre, sous-marin, à fluide), différentes activités de maintenance sont mises en place, tant pour les câbles HVAC que HVDC.

De nombreuses activités de maintenance s’appliquent tant aux systèmes de câbles terrestres AC que DC. Cependant, certaines activités de maintenance spécifiques sont requises pour les systèmes de câbles sous-marins.

Les aspects abordés sont les suivants :

  • activités de maintenance visant à éviter les dégâts causés par des tiers ;
  • activités de maintenance sur le câble lui-même ; 
  • activités de maintenance sur les accessoires ; 
  • mesures de diagnostic ;
  • monitoring en ligne ;
  • systèmes avec mises à la terre spéciales ;
  • systèmes de câbles en tunnels.

Figure 1 - marques d’amorçages visibles sur une extrémité

Pour les systèmes de câbles sous-marins, certains autres aspects sont abordés :

  • études offshore ;
  • inspections d’atterrages ;
  • inspections de plateformes offshore ;
  • protections mécaniques ; 
  • maintenance curative de câbles offshore.

Figure 2 - Suspension et guides de câbles sur une plateforme offshore

Les câbles à fluide nécessitent eux aussi certaines actions de maintenance spécifiques liées au système hydraulique requis pour assurer la maintenance de ce type de systèmes de câbles.

Par ailleurs, la position actuelle des câbles à fluide est abordée sur la base des réponses reçues au questionnaire.

Certaines méthodes alternatives de détection des fluides sont décrites, comme les traceurs PFT et l’utilisation des chiens (renifleurs). Les méthodes classiques sont bonnes mais sont chronophages. Il existe d’autres solutions. L’illustration 4 montre la gélification/congélation d’un câble SCFF à fluide, utilisé pour détecter les fuites de fluide ainsi que pour les actions de maintenance curative sur les systèmes de câbles SCFF.

Figure 3 - Gel d'un câble SCFF

Une étude de cas relative aux images à rayons X utilisées sur les systèmes de câbles à fluide montre les avantages de cette technique pour déterminer la réparation nécessaire.

Figure 4 - Rayons X sur un système de câbles à fluide gainés

Monitoring et diagnostics

Dans cette brochure, une technique de diagnostic est une technique qui aide à identifier la présence, la nature et/ou la cause d'un problème dans le système de câbles, généralement sans spécifier comment le problème est apparu.

Une technique de monitoring définit une activité de supervision continue assurée par un équipement spécialisé pour suivre des paramètres (critiques) spécifiques lors du fonctionnement de l’équipements

Le tableau 2 donne un aperçu des mesures de diagnostic les plus efficaces, sur la base des réponses reçues au questionnaire (66 des 74 réponses au total).

Tableau 2 - Mesures les plus efficaces visant à déterminer l’état du système de câbles

Mesures visant à déterminer l’état # utilisateurs %
Analyse de l’huile câble et/ou accessoires à fluide 23 35
Vérification des terres et du système de liaison et permutation des écrans, test d’utilisation, courants d’écran 21 32
Méthodes de monitoring en ligne (température, DP, etc.) 16 24
Monitoring/mesure ponctuelle de  décharge partielle 15 23
Aucune mesure réalisée 15 23
Mesures de température (distribuée/ponctuelle) 14 21
Monitoring et relevés de la pression et du volume d'huile 10 15
Inspections et études visuelles 10 15
Mesure tan delta 8 12
Réflectométrie temporelle (TDR) et/ou FDR 5 8
Profondeur d'enfouissement 2 3
Test rayons X 2 3
Test arborescence 2 3
Tests de laboratoire sur échantillon de câble, évaluation de l’état 1 2

Par ailleurs, la Brochure Technique fournit un aperçu des techniques de diagnostic applicables aux câbles haute tension. Cet aperçu fait une distinction entre les techniques applicables aux systèmes AC et DC, aux câbles terrestres et aux câbles sous-marins, ainsi qu’en fonction du matériau d’isolation du système de câbles.

Une indication du niveau de prix est également donnée dans cet aperçu. Cependant, les fourchettes sont parfois grandes étant donné que la longueur du système de câbles peut avoir un impact important sur le niveau de coût.

Les différentes méthodes de monitoring et de diagnostic sont décrites plus en détail dans la Brochure Technique.

Gestion des pièces de rechange, préparation et formation aux urgences

Gestion des pièces de rechange

La gestion des pièces de rechange vise à augmenter la disponibilité du système de câbles durant l’exploitation. Pour y parvenir, une certaine quantité de pièces de rechange devraient déjà être disponibles au moment de la mise en service et devraient être maintenues à disposition pour utilisation aussi longtemps que les systèmes de câbles pour lesquels elles sont destinées sont en service. C’est pourquoi les pièces de rechange doivent être vérifiées, stockées et entretenues en conséquence. Si des pièces de rechange sont utilisées, il faut évaluer si le stock restant est oui ou non suffisant pour répondre aux potentielles pannes futures et, le cas échéant, en commander de nouvelles.

Une identification correcte des pièces de rechange critiques à garder à disposition devrait tenir compte de la combinaison de trois facteurs principaux : 

  • le taux de défaillance du composant ;
  • l’impact sur la qualité du service ;
  • les délais de livraison (délais de fabrication).

Étant donné que les délais de fabrication pour les équipements HT ne sont généralement pas compatibles avec les besoins d’une continuité de service en bonne et due forme, ce dernier facteur pourrait être considéré comme non pertinent et le choix serait  donc uniquement fait sur la base de la variabilité des deux premiers. Afin d’identifier les composants pour lesquels il est approprié d’avoir du stock, ces deux facteurs peuvent être mis en rapport selon une loi telle que décrite ci-dessous.

Figure 5 - Taux de défaillance/qualité du service

Plan de préparation aux urgences

Les interconnexions terrestres et la majorité des câbles électriques sous-marins représentent des infrastructures de transport critiques étant donné qu’il s’agit de connexions importantes pour la communauté et l’économie. Traditionnellement, les câbles électriques sous-marins ont été utilisés pour relier des communautés insulaires aux réseaux énergétiques du continent afin de réduire leur dépendance à l’énergie produite à partir de combustibles fossiles ou pour transporter une énergie produite dans des régions reculées, abondante et sous-utilisée, vers les régions qui en manquent.

Si cette infrastructure ne peut plus être utilisée, cela peut avoir un impact catastrophique sur les communautés qui bénéficient de l’interconnexion et les campagnes de réparation peuvent durer de nombreux mois en fonction de l’endroit.

Alors qu’un câble souterrain défectueux se situe souvent dans un réseau maillé, ce qui permet donc de redistribuer les flux d'énergie sur d’autres branches du réseau, il est très onéreux et compliqué de créer un réseau sous-marin maillé ou redondant. Cependant, dans le cas d’une panne de systèmes de câbles tant souterrains que sous‑marins, il est souhaitable de limiter au maximum la durée d'indisponibilité. Il est donc recommandé de disposer d’un plan de préparation aux urgences/aux réparations (Emergency/Repair Preparedness Plan, EPP ou RPP) couvrant toute une gamme de scénarios de panne potentielles.

Un RPP peut réduire l’impact causé par une panne de câble. Un temps de réparation limité peut réduire l’impact économique (par ex. perte de revenus) sur l’exploitant du câble et les communautés qu’il alimente.

Questions auxquelles le propriétaire/l’exploitant du câble pourrait être confronté en cas de panne de câble

Directement après le dégât au câble, son exploitant se retrouve face aux questions suivantes (et probablement d’autres) :

  • Où se situe la panne ?
  • Avons-nous du câble et des jonctions de réparation en stock ? Les pièces de rechange sont-elles utilisables ?
  • Où pouvons-nous louer un bateau pour la réparation ? Quel type de bateau et d'équipement est nécessaire ?
  • Où pouvons-nous faire appel à une équipe de réparation expérimentée, y compris pour les raccordements ?
  • Quels permis sont nécessaires ?
  • Quelles autorités doivent être informées ?
  • Qui a causé la panne, pouvons-nous réclamer une compensation ?
  • Des croisements  avec des réseaux tiers sont-ils affectés par les réparations à effectuer ? Avons-nous conclu des accords d’exploitation avec ces tiers ?
  • Le câble endommagé est-il de type SCFF ? Si oui, il est nécessaire d’activer très rapidement un plan d’urgence pour limiter l'impact sur l’environnement.

Un manque de pièces de rechange utiles peut considérablement retarder la réparation car la plupart des câbles HVAC, HVDC et sous-marins ne sont pas en stock et doivent être refabriqués par une entreprise spécifique. Les mêmes problèmes se posent pour les accessoires HT. Il est évident qu’une réponse rapide à ces questions permettra de réduire le temps de réparation. Un propriétaire/exploitant de câble responsable aura déjà réglé la plupart des problématiques avant toute panne, sauf l’emplacement exact de la panne. La liste ci-dessus est un résumé général.

Personnel qualifié et formation

La qualité et la performance de systèmes de câbles nouvellement installés ou réparés dépendent fortement des compétences du personnel qui procède aux travaux d’assemblage des jonctions et des extrémités. Une formation continue et approfondie est importante pour maintenir et améliorer les compétences en matière de travaux de montage. Généralement, les formations sur mesure et les procédures de certification sont proposées par le fabricant des accessoires ou des instituts certifiés qui collaborent avec les fabricants.

Coûts de maintenance

En général, les systèmes de câbles sont des actifs requérant une maintenance limitée. Cependant, certaines différences existent entre les différents types de systèmes de câbles (par ex. les systèmes de câbles à fluide par rapport aux systèmes de câbles à isolation extrudée).

Les coûts de maintenance peuvent être séparés entre les sous-groupes suivants :

  • coûts de main-d'œuvre - nombre d’ETP pour réaliser la maintenance préventive ;
  • monitoring et mesures ;
  • études offshore ;
  • coûts de réparation ;  
  • coût d’engagement de qualité de Service (par ex. avec des entreprises externes qui fournissent les services de réparation en cas de panne d'un câble) ;
  • coûts pour stocker les pièces de rechange et les maintenir opérationnelles.

La tendance générale consiste à maîtriser les coûts et en particulier le nombre d’ETP pour réaliser les activités de maintenance requises. Il convient de trouver un optimum entre les coûts de maintenance préventive et les coûts de maintenance curative. La diminution des coûts de maintenance préventive peut entraîner une augmentation des coûts de maintenance curative. Il faut donc trouver un bon équilibre entre les deux afin de parvenir à un coût de maintenance total optimal.

Outre le coût de maintenance total d’un point de vue financier, il faut également tenir compte de la disponibilité et de la fiabilité du réseau ainsi que de la réputation du propriétaire de du réseau ou de l’équipement).

Maintenance et durée de vie restante

Généralement, les systèmes de câbles ont une durée de vie prévue de plusieurs décennies (c’est-à-dire 40 à 65 ans pour les câbles terrestres). La durée de vie exacte des systèmes de câbles dépend cependant de différents facteurs. Certains facteurs pertinents sont, entre autres, les conditions d’exploitation et environnementales ainsi que les critères de conception correspondants (par ex. exigences en matière d’isolation et de surtension, contraintes thermomécaniques), le type d’isolation, la tension nominale, la qualité globale des composants et de la main-d'œuvre durant la pose et l’installation ainsi que les impacts potentiels de tiers.

Lorsque les systèmes de câbles sont en service, ils sont constamment exposés aux effets du vieillissement et de l’usure (en particulier en raison des charges élevées, des commutations et des phénomènes transitoires).

Les gestionnaires d’actifs font face à des défis liés aux équipememts vieillissants et aux remplacements à venir. L’une des principales préoccupations consiste à déterminer combien de temps les systèmes de câbles peuvent être exploités à des coûts de maintenance limités, tout en maintenant une bonne fiabilité. Cette question est particulièrement importante si des changements dans les conditions d’exploitation ou environnementales affectent négativement les hypothèses initiales quant à la durée de vie attendue (par ex. : des charges ou des températures au sol plus élevées).

Néanmoins, une bonne maintenance des câbles influence positivement la durée de vie des systèmes de câbles.

En effet, certaines anomalies peuvent être détectées à un stade précoce (par ex. fuites de fluide, défauts dans la gaine, corrosion, contrôle des décharges partielles, températures anormales) grâce à la maintenance et au monitoring, ce qui facilite la réparation et évite des dommages de plus grande ampleur.

Les sujets tels que les critères de fin de vie, le calcul du taux de défaillance, l’indice de santé  et les stratégies de mise hors service sont décrits plus en détail dans la Brochure Technique.

Évolutions futures

Dans le contexte de cette brochure, des développements futurs doivent être envisagés : les améliorations à apporter à la technologie de maintenance de câble actuellement disponible afin de passer d’un usage expérimental à une utilisation répandue. Ces nouvelles technologies, lorsqu’elles sont rassemblées au sein d’une vision stratégique commune, peuvent généralement être regroupées en vecteurs techniques qui, s’ils sont correctement développés, pourraient refaçonner la maintenance des câbles HT dans un avenir proche.

La Brochure Technique fournit un aperçu des besoins identifiés par les répondants sur la base de certaines questions ouvertes qui ont été soulevées.

Études de cas

Plusieurs études de cas pratiques sont reprises dans la brochure technique et abordent les aspects suivants :

  • Endoscopie des extrémités de câbles
  • Distributed Temperature Sensing (DTS)  sur les systèmes de câbles sous-marins
  • Allongement de la durée de vie des des équipements
  • Détection de fuite sur les câbles à fluide
  • Capteur de dégât externe sur un câble sous‑marin
  • Monitoring des courants d’écran
  • Rayons X
  • Rayons gamma
  • Remplacement d'un segment de câble SCFF
  • Monitoring de la protection cathodique (et des courants vagabonds)
  • Système de compensation de l’huile fluide

Analyse du questionnaire

Une analyse détaillée des réponses reçues au questionnaire a été jointe en annexe à la Brochure Technique. Elle se base sur 74 réponses reçues et les résultats sont détaillés pour :

  • les systèmes de câbles terrestres (AC et DC) ;
  • les systèmes de câbles sous-marins (AC et DC) ;
  • les systèmes de câbles à fluide.

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B1

Insulated cables

This Technical Brochure has been created by a Working Group from the CIGRE Insulated cables Study Committee which is one of CIGRE's 16 domains of work.
The scope of SC B1 covers the whole Life Cycle of AC and DC Insulated cables for Land and Submarine Power Transmission, which means theory, design, applications, manufacture, installation, testing, operation, maintenance, upgrading and uprating, diagnostics techniques.

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