Analyse des défaillances des câbles d'alimentation : 6 leçons essentielles à retenir

1. Renforcer la surveillance des conditions et le diagnostic intelligent : découvrir les dangers cachés avant qu'ils ne se produisent

Dans le cas 1, un câble en service depuis plus de 20 ans est tombé en panne lors d'un pic de consommation électrique en raison du vieillissement de l'isolation. Ce cas met en évidence le risque énorme que représente le vieillissement de l'isolation. attendre passivement que des échecs se produisent. La technologie moderne fournit des outils puissants : La mesure distribuée de la température des fibres (DTS) peut détecter les anomalies de température sur l'ensemble de la ligne en temps réel ; la surveillance en ligne des décharges partielles (PD) peut capturer avec précision les faibles signaux de décharge à l'intérieur de l'isolation, ce qui est un signe précoce de dégradation de l'isolation ; combinée à des moyens hors ligne tels que la détection des ondes d'oscillation du câble (OWTS), un système d'évaluation multidimensionnel est mis en place. En déployant un système avancé de surveillance des décharges partielles, le National Grid du Royaume-Uni a réussi à réduire le taux de défaillance des câbles clés de plus de 40%, prouvant ainsi l'efficacité de la maintenance prédictive.

2. Promouvoir le renouvellement actif des vieux câbles : refuser de servir au-delà de leur durée de vie utile

La leçon principale de l'étude de cas n° 1 renvoie directement à l'étude de cas n° 2 de l'Union européenne. vieillissement du câble problème. Lorsque les câbles approchent ou dépassent leur durée de vie théorique (généralement 20 à 30 ans), leur fiabilité diminue fortement. Il est essentiel d'identifier et de planifier de manière proactive le remplacement de ces actifs. Le choix de nouveaux matériaux tels que le polyéthylène réticulé (XLPE) pour remplacer l'ancien isolant en papier huilé peut améliorer considérablement la résistance à la chaleur et les propriétés électriques et mécaniques. Le rapport du ministère américain de l'énergie (DOE) souligne que le remplacement systématique des vieilles infrastructures est une orientation d'investissement clé pour améliorer la résilience du réseau, avec des avantages économiques significatifs à long terme.

3. Optimisation de la gestion dynamique de la charge des réseaux électriques : réduction de la charge et des câbles de refroidissement

Cas 1 : L'utilisation à long terme de câbles à forte charge a accéléré le vieillissement thermique de l'isolation. Gestion scientifique de la charge est au cœur de la prolongation de la durée de vie des câbles. Il s'agit notamment d'utiliser des systèmes SCADA pour surveiller les taux de charge en temps réel, de répartir les charges avec précision sur la base de données massives (big data) et de prévisions météorologiques, et de définir raisonnablement des chemins redondants dans la planification du réseau afin d'éviter qu'un seul câble ne soit soumis à une charge maximale à long terme. La stratégie de transfert de charge dynamique de Tokyo Electric Power Company pendant le pic estival a permis d'éviter efficacement de multiples défaillances potentielles causées par la surchauffe.

4. Mettre en place un système de protection collaboratif pour la construction : Protéger la ligne de vie souterraine

Le cas 2 a eu des conséquences graves en raison des dommages causés à la construction. Pour prévenir de tels risques, un un mécanisme strict de protection de la collaboration doit être établi :

• Plate-forme d'échange d'informations : Les compagnies d'électricité doivent partager des données SIG précises sur les conduites souterraines avec les services municipaux et les unités de communication.
• Séance d'information et de signature obligatoires avant la construction : Clarifier l'emplacement, la profondeur d'enfouissement et les exigences de protection des câbles.
• Introduction de la technologie sans tranchée : Comme le forage directionnel et le fonçage de tuyaux pour réduire les risques liés à l'excavation directe.
• Identification physique et surveillance sur place : Marquer clairement et superviser la construction des sections clés. La norme IEEE 1283 fournit des lignes directrices détaillées pour la construction à proximité des installations électriques.

5. Améliorer les capacités professionnelles du personnel et sa conscience des risques : Construire une ligne de défense "humaine" solide

Le cas 2 a mis en évidence le problème du manque de compétences et de sensibilisation du personnel de construction. Formation professionnelle continue et construction culturelle rigoureuse sont indispensables :

• Formation ciblée : Le personnel de construction doit recevoir une formation spéciale sur l'identification des câbles, les mesures de protection et les procédures d'urgence, et réussir l'évaluation.
• Supervision de l'alimentation : Pour les opérations menées dans les zones à haut risque, les compagnies d'électricité doivent envoyer du personnel pour superviser et guider les opérations sur le terrain.
• Pénétration de la culture de la sécurité : Intégrer le concept "il y a des câbles sous terre, soyez prudents lors de l'exploitation" dans la vie quotidienne. La réglementation allemande sur la sécurité au travail (DGUV) contient des règles obligatoires sur les qualifications et la formation des opérateurs travaillant dans des installations souterraines.

6. Améliorer le mécanisme intelligent de réaction aux situations d'urgence : chaque seconde compte pour réduire les pertes

Les deux cas montrent que une réponse rapide et précise en cas d'urgence est la clé du contrôle des pertes. Le système d'urgence du réseau électrique moderne doit intégrer :

• Localisation intelligente des défauts : Utiliser des technologies telles que les ondes progressives et les méthodes d'impédance pour localiser rapidement les points de défaillance.
• Plate-forme d'optimisation et de planification des ressources : Affecter dynamiquement les équipes de réparation d'urgence, les matériaux et les sources d'énergie de secours (telles que les sous-stations mobiles).
• Plans et exercices numériques : Créez une bibliothèque de plans basée sur des scénarios et optimisez les processus grâce à des exercices de simulation. Le réseau électrique de Singapour utilise un système avancé de gestion des pannes, et son temps moyen de réparation (SAIDI) est l'un des plus élevés au monde, ce qui témoigne de la valeur d'une intervention d'urgence efficace.

Résumé

La fiabilité des câbles électriques est loin d'être accidentelle. Elle est le fruit d'une réflexion approfondie sur les leçons tirées de l'expérience et d'actions systématiques :

1. La perception d'abord : S'appuyer sur une technologie de surveillance intelligente (DTS, PD) pour passer du passif à l'actif ;
2. Basé sur le matériel : Éliminer résolument les câbles de service en retard et adopter des matériaux à haute performance (XLPE) ;
3. Fonctionnement mesuré : Créer des conditions de travail optimales pour les câbles grâce à une programmation dynamique ;
4. Protection collaborative des réseaux : Briser les îlots d'information (plate-forme SIG) et relier l'ensemble de la chaîne de construction ;
5. Orienté vers les personnes : Responsabiliser en permanence le personnel de première ligne et faire de la sécurité un instinct ;
6. L'urgence, c'est comme la guerre : Utiliser l'intelligence (positionnement rapide, programmation des ressources) pour gagner en rapidité dans les réparations d'urgence.

Ce n'est qu'en intégrant ces six lignes de défense et en formant un ensemble organique que la "ligne de vie souterraine" du réseau électrique urbain sera véritablement indestructible et fournira une énergie inépuisable pour la vitalité de la société moderne. Chaque examen d'une défaillance est un pas en avant vers une plus grande résilience.