Un petit-localisateur de défauts à la terre peut-il être utilisé dans les systèmes électriques souterrains des mines de charbon ? En théorie, oui. Mais le principal problème est de savoir si vous pouvez réellement l'installer et l'exécuter dans la mine, et cela dépend de deux conditions préalables souvent-mélangées-.
Tout d’abord, regardez la configuration du réseau. Dans la plupart des régions, les systèmes de distribution des mines de charbon souterraines adoptent des schémas de mise à la terre à faible courant : le point neutre est soit isolé, soit mis à la terre via une bobine de suppression d'arc. C’est loin d’être un détail anodin. Lorsqu'un défaut à la terre monophasé-se produit dans un tel réseau, le courant de défaut reste très faible - généralement quelques ampères - car il n'y a pas de chemin à faible-impédance pour que le courant revienne à l'alimentation. Ce faible courant de défaut est exactement la raison pour laquelle il est difficile de localiser les défauts et pourquoi des localisateurs de défauts à la terre à faible courant - ont été développés. Cet équipement est spécialement-conçu pour ce type de réseau. Sur des systèmes solidement mis à la terre ou à faible résistance -, les courants de défaut peuvent atteindre des centaines d'ampères, et la protection contre les surintensités standard peut traiter les défauts sans équipement de localisation dédié. Ainsi, du point de vue de la compatibilité du système, la conclusion est claire : un localisateur conçu pour les petits systèmes de mise à la terre-de courant correspond au scénario technique rencontré dans les mines de charbon.
Le véritable casse-tête vient des conditions d’exploitation souterraines. L’air des mines peut contenir du méthane et de la poussière de charbon. À certaines concentrations, toute étincelle électrique ou surface chaude peut déclencher une explosion. Tous les équipements électriques placés dans des zones minières dangereuses doivent avoir une certification de protection contre les explosions. La principale norme internationale est la CEI 60079 et les équipements miniers souterrains appartiennent au groupe I. Les enceintes antidéflagrantes pour l'exploitation minière portent généralement la marque Ex d I Mb. Un localisateur de défauts qui fonctionne de manière fiable en surface à l'intérieur d'une sous-station ne peut pas simplement être installé sous terre. Son boîtier, ses connexions aux bornes et toutes les pièces internes susceptibles de provoquer des étincelles ou de chauffer doivent être conçus et testés. L'équipement doit contenir une explosion interne et l'empêcher d'enflammer l'atmosphère environnante de la mine. Il ne s’agit pas seulement d’une formalité de certification. Cela nécessite des tests de pression, des contrôles d'écartement de flamme avec des tolérances allant jusqu'au centième de millimètre et parfois des essais d'allumage interne. Les fournisseurs ne peuvent pas légalement ou en toute sécurité fournir cet équipement pour une utilisation souterraine à moins que le produit n'ait suivi ce processus de certification complet.
Il existe un troisième facteur qui détermine les performances-dans le monde réel. Même avec un schéma de mise à la terre correspondant et une certification d'explosion valide, le localisateur doit toujours réussir à trouver les défauts. Les méthodes traditionnelles-à l'état stable qui reposent sur l'amplitude du courant homopolaire ou la comparaison de phase ont du mal sur les réseaux miniers, en particulier lorsque le neutre utilise une bobine de suppression d'arc. La bobine compense le courant de défaut capacitif, ce qui peut rendre le signal homopolaire sur le câble défectueux presque identique à celui des circuits sains. Les défauts d'arc intermittents sont répandus dans les réseaux miniers dominés par les câbles ; ces défauts créent des signaux transitoires que les algorithmes en régime permanent -ne parviennent pas à capturer. Des méthodes plus récentes extraient des données directionnelles à l'aide d'une mesure transitoire de courant homopolaire -ou d'une large zone-. Ces techniques fonctionnent toujours avec des bobines de suppression d'arc et des défauts à haute -résistance. Pour les exploitants de mines, la sélection ne se limite pas à savoir si l'unité fonctionne sur de petits réseaux de mise à la terre. La question clé est de savoir s'il peut localiser les défauts sur *leur* réseau, pour les types de défauts qu'ils rencontrent couramment - et de préférence sans avoir besoin d'un échantillonnage de tension homopolaire-, ce qui est notoirement difficile à mettre en œuvre sous terre.
Lorsque les exploitants miniers évaluent un localisateur de défauts, ils doivent effectuer une série de contrôles pratiques. Tout d’abord, vérifiez que l’appareil est conçu pour les systèmes mis à la terre avec neutre isolé ou bobine de suppression d’arc. Si la fiche technique ne fait référence qu’à des réseaux solidement mis à la terre, elle n’est pas adaptée. Deuxièmement, confirmez que le modèle exact détient la certification de protection contre les explosions requise pour la zone dangereuse où il sera installé. Les unités certifiées en surface-ne peuvent pas remplacer les unités certifiées souterraines-. Troisièmement, vérifiez quels types de défauts l’algorithme peut gérer. Un localisateur qui fonctionne bien pour les défauts de terre métalliques mais ne peut pas détecter les défauts d'arc intermittents ne résout que la moitié du problème.
La catégorie d’équipement elle-même s’applique aux systèmes électriques souterrains des mines de charbon. Mais un produit spécifique ne peut être déployé de manière sûre et efficace que s’il répond aux trois exigences ci-dessus.
