En hiver, lorsque les températures sont glaciales, nous nous protégeons et nous nous habillons chaudement. Pull-over, veste, bottes et gants sont alors essentiels. Lorsque nous restons longtemps dehors sans porter de gants, nous avons tous déjà eu l'impression que notre peau va craqueler à cause du froid. Cela peut vraiment arriver aux lignes: la glace peut rompre les lignes. Nous ne sommes donc pas les seuls à souffrir du froid, nos lignes aussi.

Lorsque la température descend au point de congélation et que l'humidité de l'air est suffisamment élevée, une couche de glace se forme autour des conducteurs. Cette glace peut se développer et sa couche devenir de plus en plus épaisse. En raison du poids de la glace, les conducteurs fléchissent et peuvent même céder s'ils sont trop lourds, et même les pylônes électriques peuvent s'effondrer sous le poids de la glace. Pour pouvoir détecter le problème à temps et agir, des jauges de mesure de traction étaient installées jusqu'à présent sur des lignes sélectionnées. Elles fonctionnent avec le poids des lignes et sont reliés par des câbles. Car ces installations doivent être remplacés en raison de leur âge, une équipe de projet s'est mise à la recherche d'une solution de remplacement. Dans le cadre d'une collaboration avec le Fraunhofer Institute for Reliability and Microintegration IZM (Institut pour la fiabilité et la micro-intégration) de Berlin, Swissgrid teste depuis l'hiver dernier une nouvelle technologie qu'il a développée et qui s'appelle ASTROSE®. ASTROSE est un réseau de capteurs radio pour la surveillance des lignes à haute et à très haute tension. Ce réseau de capteurs radio est basé sur la mise à disposition de valeurs de mesure indépendante du site et permet ainsi d'adapter la conduite actuelle de l’exploitation.

Swissgrid est le premier gestionnaire de réseau de transport à utiliser le réseau de capteurs radio ASTROSE pour mesurer le poids de la glace. Ce système est actuellement utilisé au col de Chringe sur la ligne Innertkirchen – Bickigen. Ce projet pilote y est mené en partenariat avec l’institut Fraunhofer IZM. 22 capteurs ont été installés sur le conducteur à partir du col de Chringe en direction d'Innertkirchen. Les premiers résultats sont encourageants.

Capteurs radio
Capteurs radio – au cœur de la surveillance des lignes aériennes. © Carsten Brockmann, Fraunhofer IZM

Les capteurs radio mesurent l'inclinaison du câble dans chaque portée et établissent une communication de données avec le centre de conduite du réseau. En outre, ils mesurent la température et la rotation du câble ainsi que la quantité de courant qui le traverse. Le système énergétiquement autarcique n'utilise pas de techniques de transmission publiques, ce qui le rend plus sûr contre les attaques extérieures. Les capteurs communiquent entre eux par signal radio. Le premier capteur radio envoie ses données au deuxième capteur, celui-ci ajoute ses données et envoie le tout au troisième, et ainsi de suite jusqu'à la base radio installée sur le Chringe. Les données y sont enregistrées, analysées et injectées dans le centre de conduite du réseau pour être utilisées.

Dans l'ancien système, les jauges de tension individuelles ne communiquent pas entre elles. Avec ASTROSE, en revanche, seule la base radio doit être dotée de l’ensemble de l’infrastructure.

 
Si le poids de la glace devient trop important et fait fléchir les conducteurs, les opérateurs et les opératrices du SGC reçoivent normalement un message. Comme le projet est encore en phase pilote, l'équipe de projet, y compris l’institut Fraunhofer IZM, reçoit le message. Elle peut consulter les données de mesure et intervenir sur celles-ci dans une interface web sécurisée, où elles sont présentées dans des tableaux et visualisées sous forme de graphique. Mais ce qui se passe ensuite reste inchangé: les lignes menacées par le poids de la glace sont chauffées au moyen d'un flux de courant à court terme beaucoup plus élevé, jusqu'à ce que la glace fonde et tombe de la ligne.

Regarder vers l'avenir: aborder les risques de manière proactive

Pour l'instant, les nouvelles données sont encore en cours d'évaluation et de comparaison avec les anciennes. Les réglages de précision doivent encore être effectués pour que, par exemple, le système déclenche les alertes lorsque les valeurs correctes sont atteintes. Une fois la phase pilote terminée et si les résultats restent concluants, l'équipe de projet peut très bien envisager d’appliquer ce système à d'autres sites. De plus, ASTROSE permettra d'autres optimisations à l'avenir, au-delà de l'amélioration de la mesure du poids de la glace. Une fusion avec Dynamic Line Rating est possible grâce à l'infrastructure existante. Comme les capteurs mesurent également la température du conducteur, la tension et l'intensité du courant, le système ASTROSE peut également être utilisé pour augmenter la capacité de transport ainsi que pour détecter précocement des événements et des dangers. Swissgrid peut ainsi aborder les risques de manière proactive.


Auteure

Sandra Jedrinovic

Stagiaire

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