Une entreprise tchèque de services publics utilise la caméra d'imagerie optique du gaz FLIR GF306 pour vérifier les fuites de SF6

L'hexafluorure de soufre (SF6) est utilisé comme un gaz isolant dans la distribution de courant haute tension. Il permet aux équipements des sous-stations d'être plus compacts. Mais le SF6 est aussi un gaz à effet de serre très puissant. Les fuites au niveau des équipements ne mettent pas seulement en danger la continuité de la distribution d'électricité : elles ont aussi des conséquences sur l'environnement. Pour assurer la continuité de la distribution de l'électricité et limiter son impact sur l'environnement, il est possible d'utiliser une caméra infrarouge pour la détection des gaz afin de repérer les fuites de SF6. Une compagnie a adopté la technologie d'imagerie des gaz : c'est ČEPS a.s., une société basée à Prague, en République Tchèque.

ČEPS a.s. est le seul opérateur tchèque de système de transmission et l'entreprise détient une licence exclusive à cet effet, accordée par l'Office tchèque de réglementation de l'énergie en vertu de la Loi sur l'énergie. La compagnie est responsable de la maintenance et de la modernisation de 39 sous-stations comprenant 68 transformateurs, qui permettent d'assurer l'alimentation du réseau de distribution à partir du système de transmission. Pratiquement tous les disjoncteurs, transformateurs de courant et de tension, et sous-stations isolées du réseau de distribution utilisent le SF6 comme isolant. Ce gaz diélectrique est très efficace comme isolant parce qu'il contribue à prévenir ou éteindre rapidement les décharges électriques, ce qui en fait le gaz isolant le plus couramment employé au monde avec l'équipement haute tension.

« La détection précoce des fuites de SF6 permet d'éviter les pannes et d'assurer la continuité de la distribution électrique, » explique Milan Sedláček, chef du service Maintenance haute tension de ČEPS a.s.

FLIR GF306

« Nous avons testé la caméra infrarouge de détection des gaz FLIR GF306 sur un transformateur de courant qui présentait une fuite de SF6 et nous avons immédiatement compris son potentiel, » relate Sedláček. « Nous avions déjà essayé, mais sans succès, de détecter les fuites par d'autres moyens, mais la caméra infrarouge de détection des gaz FLIR GF306 nous a permis de localiser l'origine du problème. Suite à cette démonstration étonnamment probante, nous avons acheté la caméra et nous ne regrettons pas notre décision. Elle s'est avérée très efficace dès les premiers mois d'utilisation. »

Renifleur ou FLIR GF306 ?

Comme le SF6 est incolore, inodore et non inflammable, il est pratiquement impossible à détecter à l'œil nu. Pour détecter ce gaz invisible, on utilise le plus souvent un « renifleur », un appareil qui mesure la concentration d'un gaz donné à un endroit précis et génère une mesure en parties par million (ppm). Bien que ces outils soient très utiles, leur usage est limité selon Sedláček. « Un renifleur ne détecte les fuites de gaz qu'à un point. Il est donc très facile de rater une fuite. Le transformateur de courant sur lequel nous avons testé la caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306 est un bon exemple. Nous savions qu'il y avait une fuite parce qu'il fallait rajouter du SF6 tous les six à huit mois, mais nous étions incapables de localiser la fuite avec des renifleurs. Grâce à la caméra infrarouge FLIR GF306, nous avons localisé la fuite très rapidement. »

Les fuites de SF6 dans l'équipement électrique peuvent provenir d'erreurs d'installation, de perturbations lors d'une intervention de maintenance planifiée ou de joints devenus défaillants avec le temps. Les voies de fuite les plus courantes sur les équipements de distribution électrique sont les brides, les garnitures, les disques de rupture et les tiges de vanne. « Tant que les fuites sont confinées aux endroits où vous les attendez, les renifleurs peuvent être très utiles, mais les fuites se produisent souvent à des points inattendus, » explique Sedláček. « Dans le cas du transformateur de courant sur lequel nous avons testé la caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306, la fuite se trouvait dans le matériau de la tête du transformateur de courant et non à la jonction de deux pièces, où l'on recherche généralement les fuites. Nous n'aurions jamais pu trouver la source de la fuite avec un renifleur. Les renifleurs ne fournissent qu'une mesure ponctuelle, tandis que la caméra infrarouge pour la détection des gaz donne une vue d'ensemble de l'équipement que vous inspectez, et donc du transformateur de courant dans notre cas. »

L'avantage principal de l'imagerie optique des gaz par rapport à d'autres méthodes réside dans la plage de détection selon Sedláček. « Avec un renifleur, il faut se trouver à quelques millimètres de la source de la fuite de SF6 pour la localiser, mais nous avons découvert que la caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306 peut détecter des fuites ténues à six mètres, ce qui fait qu'on peut l'utiliser en tout sécurité alors que l'équipement est sous tension. Nous ne sommes plus obligés d'arrêter l'équipement pour procéder à l'inspection, ce qui représente un avantage considérable pour nous. » Autre avantage, l'inspection gagne en rapidité. « La détection des fuites de gaz avec des renifleurs prend un temps considérable. Il faut approcher le détecteur de chaque source possible de fuite. Avec la caméra infrarouge de détection des gaz FLIR GF306, vous pouvez balayer tout un équipement en un seul passage. »

« Les dimensions et le poids de la caméra infrarouge de détection des gaz FLIR GF306 sont très similaires à ceux d'une caméra vidéo classique, ce qui la rend facile à manipuler sur le terrain, » ajoute Sedláček.

Mode haute sensibilité

La caméra offre plusieurs fonctionnalités spéciale, dont le Mode haute sensibilité (HSM) que Sedláček utilise souvent. Ce mode est inclus dans toutes les caméras infrarouge pour la détection des gaz de la série GF. C'est une technique de traitement vidéo par soustraction d'images qui améliore effectivement la sensibilité thermique de la caméra. La fonction HSM soustrait un pourcentage des signaux de pixels présents dans une image du flux aux images suivantes, de manière à renforcer les différences d'une image à l'autre et donc de rendre les fuites plus visibles dans les images résultantes.

FLIR GF306 : un excellent investissement

Selon Sedláček, investir dans une caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306 a été une excellente décision. « Elle nous permet de détecter et donc de corriger rapidement les fuites de SF6, ce qui nous fait réaliser des économies en SF6, et ce sans qu'il faille arrêter l'équipement pendant l'inspection.

FLIR GF306

La caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306 est légère, compacte et ergonomique pour éviter les inconforts dans le dos et le bras. Grâce à sa poignée pivotante, ses boutons à accès directes ainsi que son viseur et son écran LCD tous deux inclinables, la caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306 a été pensée du point de vue de l'utilisateur.

La caméra infrarouge pour la détection des gaz FLIR GF306 fournit une réponse de détection comprise entre 10 et 11 μm, laquelle est ensuite spectralement adaptée à environ 10,5 μm par un filtre refroidi. Cela rend ce modèle de caméra particulièrement réactif à l'hexafluorure de soufre (SF6).