[Lucddr]

Bonjour a tous!

Actuellement en deuxième année de classe préparatoire aux grandes écoles, je m'intéresse aux condensateurs de surveillance capacitive dans le cadre d'un TIPE sur le téléphérique de Brest.
Ne trouvant aucune information précise sur ce système je recherche quelqu'un qui pourrait m'éclairer avec une explication précise?

Merci.

[Velro]

Lucddr, le 15 mars 2017 - 16:17 , dit :

Actuellement en deuxième année de classe préparatoire aux grandes écoles, je m'intéresse aux condensateurs de surveillance capacitive dans le cadre d'un TIPE sur le téléphérique de Brest.
Ne trouvant aucune information précise sur ce système je recherche quelqu'un qui pourrait m'éclairer avec une explication précise?

La surveillance de câble capacitive est appliqueé notamment à des câbles tracteurs de téléphériques à va-et-vient (donc avec câble(s) porteur(s) séparé(s)) et à des câbles tracteurs de funiculaires. Cela concerne aussi bien le câble tracteur supérieur que, si présent, le câble tracteur inférieur (appelé aussi câble lest).
La surveillance de câble capacitive permet la détection du déraillement (ou, le cas échéant, le chevauchement) d'un câble tracteur lorsque celui-ci entre en contact avec des parties métallique mise à la terre telle p.ex. les câbles porteurs de TPH à va-et-vient ou des éléments structurels des ouvrages de lignes (pylônes) ou des stations.
Pour faire simple, le principe de base consiste à injecter par couplage capacitif un signal basse fréquence au moyen d'un condensateur de câble émetteur puis de détecter le signal transmis dans le câble au moyen d'un condensateur de câble récepteur.
En cas de court-circuit de terre, p.ex. lorsqu'un câble tracteur entre en contact avec un câble porteur, l'atténuation du signal détecté côté condensateur de câble récepteur est telle qu'une alarme est déclenchée (je ne me souviens plus par coeur du type d'arrêt automatique prescrit).
La tension est l'ordre de plusieurs centaines de volts au condensateur émetteur, le courant couplé dans le câble est lui très faible.
Les condensateurs de câble peuvent être de simples tubes (ou tube fendus ou demi-tubes assemblés pour faciliter le montage/démontage sans devoir retirer le câble tracteur) en tôle. Parfois on trouve un peigne de mise à terre cranté supposé servir de passage de moindre impédance en cas de coup de foudre direct sur le câble tracteur.
Les condensateurs de câble peuvent être intégrés dans un ensemble comprenant également les bobines de couplage émettrices et réceptrices pour la télétransmission (FUA/FWA en allemand) mais du point de vue technique les fonctions sont distinctes.
La disposition des condensateurs émetteur et récepteur dépend de la configuration la RM (motrice amont/aval, présence ou absence de câble lest). En principe le condensateur récepteur est en station motrice (pour une raison évidente).
La surveillance de câble capacitive requiert certaines subtilités constructives, notamment pour ce qui est de l'isolation électrique de l'entraînement principal et de l'entraînement auxiliaire.
Voilou pour ce petit éclairage sur une des nombreuses subtilités techniques des TPH et funis.

Ce message a été modifié par Velro - 18 mars 2017 - 02:14 .

[Lucddr]

Merci beaucoup Velro pour votre réponse appliquée!
Pensez vous pertinent d'étudier ce système?

[Velro]

Excuse-moi de ne pas vraiment comprendre la question (étant en Suisse, aucune idée de la signification de "TIPE", je pourrais évidemment rechercher sur Internet).

Il s'agit de l'un des rares sous-systèmes de commande de RM qui est hautement spécifique aux RM et il n'existe probablement quasiment aucune information disponible en libre-accès. Les documentations remises aux exploitants de RM comprennent certaines informations mais nombre de détails ne sont pas divulgués par les constructeurs de commande vu que l'électronique de la surveillance capacitive des câbles tracteurs est propriétaire. Cela dit, le principe de base est ancien et très simple.

Aucune idée pour ce qui est de l'approche théorique mais à mon avis on est plus dans le peaufinage pratique pour trouver un bon compromis pour le réglage de la sensibilité de déclenchement. Enfin je suppose, je n'ai jamais mis en service ce genre de dispositif.
En pratique le système est fiable et permet de protéger des boucles de câbles de plusieurs km de long; un des avantages réside dans l'absence de contact physique avec le câble, les couplages étant capacitifs (le câble fait office d'électrode pour chacun des deux condensateurs de câble).
Pour info annexe, les signaux de la télétransmission sont couplés inductivement au moyen de bobines, ce système fonctionnant de manière indépendante de la surveillance capacitive agissant sur le même câble.

Si tu fais un travail sur le TPH de Brest, essaie de contacter l'exploitant (si possible un responsable technique, par un de ces chargés de relations publiques et autres porte-paroles qui n'y connaissent en général rien à la technique) et visite également l'installation.

La surveillance capacitive de câble est assez simple et tu auras vite fait le tour de la question. Je précise que je connais mal les commande de RM made in France. En Suisse il n'y a que très peu de RM avec des commandes Semer ou Seirel, l'essentiel du marché étant tenu par Sisag AG et Frey AG.

Ce message a été modifié par Velro - 18 mars 2017 - 20:50 .

[pistenbully fan]

Et voilà à quoi ça ressemble en vrai! (TPH35 Château-d'Oex Praz-Perron).

Ce message a été modifié par pistenbully fan - 19 mars 2017 - 00:56 .

[Velro]

Merci pour la photo.

On aperçoit bien les entretoises isolantes cylindriques blanches maintenant le tube formant le condensateur de câble.

Les deux anneaux métalliques brillants sont les boîtiers renfermant les bobines de couplage inductif pour la télétransmission.

Pour la plupart des téléphériques à va-et-vient, les liaisons de commande et audio sont assurées par la télétransmission via la boucle de traction (câble tracteur unique en boucle épissée ou, plus fréquemment, un câble tracteur supérieur et un câble tracteur inférieur séparés).

Quelques très rares TPH à va-et-vient ont une télétransmission radio.

Ce message a été modifié par Velro - 19 mars 2017 - 01:19 .

[Lucddr]

Merci à vous deux pour vos réponses!
J'ai maintenant des informations intéressantes qui vont m'être utiles pour mon exposé.

[Velro]

De rien. Perso j'aurais trouvé plus intéressant de se pencher sur la localisation de défaut par analyse de réflexion d'ondes (RM à câble porteur-tracteur genre TSF, TSD et TC), surtout que durant la pause estivale il aurait été possible de faire des essais pratiques chez un exploitant et de plus le matériel genre oscillo numérique et générateur de fonction arbitraire programmable sont à disposition dans les labos des écoles d'ingénieurs. Cela aurait été très intéressant comme travail pratique.

Normalement on peut déconnecter avec des jumpers et il faut juste voir s'il reste de l'électronique raccordée genre anémomètre mais en principe en ne risque rien si on respecte le niveau tension utilisé pour les localisateurs de défaut genre Metraplan (cela peut interférer avec la liaison audio (ligne téléphone) lors du processus de localisation de défaut ou de calibration mais ne cause évidemment pas de dégâts).

Ce message a été modifié par Velro - 29 mars 2017 - 20:50 .

[jfd_]

Impossible de faire ce que tu suggères comme sujet car les travaux doivent être rendus bien avant la pause estivale(*). Quand à faire de telles manips pratiques, là, c'est clairement mission impossible : ils ne sont pas formés pour cela dans les GPGE et ne sauraient clairement très mal (voire carrément pas) faire. Ce n'est pas leur faute mais juste la faute à la seule voie royale de formation en France, le bachotage théorico-matheux durant deux ans avant d'entrer en 'grande' école d'ingénieur pour 3 ans. Bon, mon denier propos se veut quelque peu caricatural, je l'admets car il en faut des 'théoriciens'. Mais de manière sure et certaine pas autant que ce que l'on fait en France, ce au détriment d'autres voies qui sont largement plus valorisées en dehors du périmètre de l'hexagone. En fait le périmètre de ces TIPE (Travaux d'Initiative Personnelle Encadrés) ne sont qu'une sorte de petit exercice pratique, très borné en durée, destiné comme dans le cas présent à faire sortir quelques heures de leur chemin de croix de ces deux années. Des fois, c'est très positif, des fois beaucoup moins tellement ils sont dans une situation de stress continuel de divers ordres durant ces deux ans

(*) D'ailleurs, habituellement le boulot d'un TIPE de 2nde année doit être rendu dans pas même dans pas très longtemps si le déroulement de l'année n'a pas été changé depuis 3 ans que je n'en ai plus encadré : tu n'es pas un poil à la bourre Lucddr des fois ?

[jfd_]

Ok, donc le calendrier a évolué.

[Velro]

Comme je suis en Suisse je n'ai aucune base de comparaison pour ce qui est de la formation en France.

Par expérience, je me permets toutefois de souligner que l'approche franco-française est souvent moins pragmatique et les travaux rendus sont beaucoup plus axée sur la théorie tout en faisant appel à une terminologie et une prose inutilement pompeuses. J'ai eu l'occasion de lire des travaux de diplôme français et suisse romands et souvent on voit la différence.

Soit dit en passant, en un ou deux jours (soit 1 à 2 fois 8 h) passés sur une RM on peut déjà faire quelques mesures, à condition que l'exploitant ait un bon électro (cela ne pose pas de problème à condition que la RM soit évidemment à l'arrêt, idéalement il faudrait faire les essais avant la recalibration du localisateur de défaut).

Perso, j'ai l'impression que le niveau ingénieur a baissé ces dernières années, surtout depuis Bologne. Je peux évidemment me tromper car cela dépend certainement des écoles et des domaines.

Cela dit, pour moi l'essentiel d'une formation réside dans la maîtrise de l'approche de problèmes ainsi que dans de bonnes bases généralistes (maths, physique et surtout aussi les langues). L'importance des bases spécialisées dépendent du domaine d'activité professionnel ultérieur.
Dans mon cas particulier, la partie technologie (au-delà des bases générales existant depuis longtemps) était déjà dépassée au moment où elle était enseignée car certains profs vivaient dans leur bulle académique déconnectés des réalités des l'industrie.
De nos jours la situation c'est probablement amélioriée sur ce point, surtout que l'évolution technologique est aussi plus rapide que de par le passé, par contre les exigences pour les bases semblent avoir été un peu nivelées par le bas.

[Velro]

Pour en revenir à la surveillance capacitive de câble tracteur, il s'agit d'une surveillance d'isolement du câble tracteur avec mesure sans contact par couplage capacitif.

L'émetteur injectant le signal basse fréquence ne nécessite pas de redondance, une panne côté émetteur étant interprétée comme défaut par les récepteurs.
Le condensateur récepteur est en général unique et disposé en station motrice, par contre il alimente en principe deux récepteurs séparés afin d'assurer la redondance requise pour le niveau de sécurité demandé. Si l'état de la sortie d'au moins l'un deux récepteurs n'est pas OK (=état activé), l'installation est arrêtée automatiquement.
Formellement parlant, il serait techniquement possible d'utiliser un récepteur unique si sa conception interne est telle qu'elle puisse remplir les exigences de sécurité mais en pratique il est plus simple de recourir à deux récepteurs distimcts (pas nécessairement de conception diversitaire) dont les signaux de sortie sont évaluée en "2oo2" ("2 out of 2", soit en "AND" logique).

Les essais de fonctionnement se font en créant un court-circuit de terre du câble tracteur via une résistance. Certaines RM sont équipées d'un boîtier test avec un pince ou une brosse métallique fixée au bout d'un câble monoconducteur souple, le cas échéant même avec une possibilité de commuter deux valeurs de résistance de mise à terre pour simuler une valeur OK et une valeur "Pas OK".

Un court-circuit direct sans résistance intermédiaire entraîne évidemment également une alarme, par contre l'utilisation d'une résistance est requise pour simuler le seuil de détection d'isolement minimal par rapport à la terre (de l'ordre de grandeur de 600 ohms, un câble tracteur correctement isolé avec des condensateurs de câble propres et également bien isolés présente lui une résistance d'isolement largement supérieure).

Selon le type de couplage de la télétransmission/télésurveillance côté véhicule(s) (câble tracteur "traversant" ou câble tracteur supérieur et inférieur séparés), il est nécessaire de procéder préalablement à des déconnexions galvaniques temporaires afin de ne pas endommager l'électronique et les parasurtensions si l'on souhaite effectuer des mesure d'isolement avec une tension d'essai élevée (voir les instructions du constructeur).