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Inspection de l’adhérence des isolateurs composites des lignes à haute tension


Inspection de l’intégrité du collage des isolateurs composites des lignes à haute tension

Application

Vérification de l’intégrité du collage entre la gaine de silicone et le matériau composite dont sont faits les isolateurs composites des lignes à haute tension.

Contexte

Ordinairement, les isolateurs de pylônes électriques utilisés sur les lignes de transport d’énergie et sur les câbles de tractions des chemins de fer sont faits de verre ou de céramique. Toutefois, on voit dorénavant de plus en plus d’isolateurs faits de matériaux composites en raison des avantages qu’ils offrent en termes de poids, de durabilité et de rendement environnemental. Ces isolateurs sont fabriqués d’un matériau composite renforcé de fibres de carbone revêtu d’une gaine de caoutchouc silicone maintenue par des raccords métalliques. La qualité du collage entre le silicone et le matériau composite renforcé de fibres de carbone est cruciale pour obtenir un rendement électrique adéquat, car les défaillances peuvent entraîner des surtensions. Les appareils de recherche de défauts peuvent servir à inspecter rapidement et de manière non destructive l’intégrité de ce collage, tant en cours de fabrication qu’une fois en service.

Inspection de l’intégrité du collage des isolateurs composites des lignes à haute tension
Inspection de l’intégrité du collage des isolateurs composites des lignes à haute tension

Équipement

Pour effectuer ce type d’inspection, vous aurez besoin de n’importe appareil de recherche de défauts EPOCH®, comme les modèles EPOCH 650 et EPOCH 6LT, et d’une sonde contact de petit diamètre, par exemple le modèle V112-RM (10 MHz, diamètre de 6,25 mm), qui peut être introduite dans les espacements évasés de la gaine.

Procédure

La phase (ou polarité) d’un écho provenant de la limite entre deux matériaux dépend de l’impédance acoustique relative (densité × vitesse de propagation) de ces matériaux. Lorsque l’impédance du premier matériau est supérieure à celle du second, la polarité est négative. À l’inverse, lorsque l’impédance du premier matériau est inférieure à celle du second, la polarité est positive. Le silicone a une impédance inférieure à celle de la fibre de verre, mais supérieure à celle de l’air. Par conséquent, le joint collé entre le silicone et le matériau composite renforcé de fibres de carbone renvoie un écho positif, alors que le joint décollé entre le silicone et l’air renvoie un écho négatif.Dans l’exemple ci-dessous, l’appareil de recherche de défauts est réglé en mode d’affichage RF. L’inspecteur repère l’écho provenant du joint silicone/composite, le place au centre de l’écran et règle le gain à environ 80 % de la hauteur de l’écran. L’affichage devrait se présenter de la façon suivante :

Crête positive d’un joint collé

Inspection de l’intégrité du collage des isolateurs composites des lignes à haute tension

Crête négative d’un joint décollé

Inspection de l’intégrité du collage des isolateurs composites des lignes à haute tension

Si l’épaisseur ou la concentricité de la gaine de silicone doivent aussi être vérifiées, il est possible de les mesurer en même temps en étalonnant la vitesse de propagation selon celle de la silicone (généralement environ 1,48 mm/uS), et puis en fixant la porte de mesure sur l’écho.

Olympus IMS
Produits utilisés pour cette application

La conception optimale de l’appareil de recherche de défauts EPOCH 6LT facilite le fonctionnement à une seule main et les inspections en accès par cordes nécessitant une grande portabilité. Ergonomique et léger, l’appareil est parfaitement adapté à la main de l’utilisateur et peut être attaché à la jambe pour faciliter les inspections en accès par cordes.
Les sondes à ultrasons sont utilisées pour des applications aussi diverses que la recherche de défauts, la mesure d’épaisseur, la recherche sur les matériaux et les diagnostics médicaux. Il existe plus de 5000 types de sondes à ultrasons de différents styles avec diamètres d’éléments, fréquences et connecteurs divers.
L’EPOCH 650 est un appareil de recherche de défauts par ultrasons conventionnels très performant pouvant être utilisé dans un grand nombre d’applications. Cet appareil intuitif et robuste vient remplacer le populaire appareil de recherche de défauts EPOCH 600. Il est aussi doté de capacités supplémentaires.
Conçu pour l’inspection par courants de Foucault multiéléments. La configuration d’inspection prend en charge 32 bobines de sonde (jusqu’à 64 avec un multiplexeur externe) qui sont utilisées en pont ou en mode émission-réception. Les gammes de fréquences vont de 20 Hz à 6 MHz avec la possibilité d’utiliser des fréquences multiples pendant la même acquisition.
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