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FR2766274A1 - Method for locating faults in a multi-pair communication cable - Google Patents

Method for locating faults in a multi-pair communication cable Download PDF

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FR2766274A1
FR2766274A1 FR9808994A FR9808994A FR2766274A1 FR 2766274 A1 FR2766274 A1 FR 2766274A1 FR 9808994 A FR9808994 A FR 9808994A FR 9808994 A FR9808994 A FR 9808994A FR 2766274 A1 FR2766274 A1 FR 2766274A1
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Dominique Plat
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ATERMES
Applications Techniques Etudes Realisations Mecaniques Electroniques Systemes ATERMES
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks
    • G01R31/11Locating faults in cables, transmission lines, or networks using pulse reflection methods

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Abstract

Models the cable condition by studying and measuring the propagation of a wave on the cables electrostatic screen and not on the cable pairs. Sends a short duration electrical pulse, of set amplitude and duration into one end of the cable (1), between the cable screen (11) and the ground cover. Detects echoes and reflections from the cable fault (14). Determines position of fault from propagation time of signal to fault and back. Pulse duration is short with respect to the time necessary for its propagation along the cable. INDUSTRIAL STANDARDS - INSTRUMENTATION AND TESTING - The device is designed to detect cable faults.

Description

PROCEDE DE LOCALISATION DE DEFAUTS SUR UN CABLE METALLIQUE
ET DISPOSITIF DE MISE EN OEUVRE DE CE PROCEDE
La présente invention concerne un procédé de localisation de défauts sur un câble métallique d'un réseau de communication, plus particulièrement un procédé de localisation de défauts sur un câble métallique téléphonique multipaires.
METHOD FOR LOCATING DEFECTS ON A METAL CABLE
AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD
The present invention relates to a method for locating faults on a metallic cable of a communication network, more particularly to a method of locating faults on a metallic multipair telephone cable.

L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention also relates to a device for implementing this method.

Dans ce qui suit, et sans que cela limite en quoi que ce soit la portée de l'invention, on considérera le cas d'un réseau téléphonique de distribution locale par câble métallique multipaires. In what follows, and without this limiting in any way the scope of the invention, we will consider the case of a local distribution telephone network by multipair metal cable.

En effet, pour les réseaux téléphoniques de distribution locale, il existe deux types de câbles principaux : les câbles à paires métalliques torsadées et les câbles à fibre optique. Les seconds peuvent, a priori, transporter un plus grand nombre d'informations simultanément. Cependant, les systèmes à fibres optiques coûtent beaucoup plus chers que les systèmes traditionnels à paires métalliques et sont plus complexes de mise en oeuvre. In fact, for local distribution telephone networks, there are two main types of cables: twisted metal pair cables and fiber optic cables. The latter can, a priori, carry a greater amount of information simultaneously. However, fiber optic systems are much more expensive than traditional metal pair systems and are more complex to implement.

En outre, si on ne considère pas le cas des artères à haut débit, mais les réseaux de distribution locale précités, des techniques performantes de communication permettent d'augmenter très fortement le débit des paires torsadées. A titre d'exemple non exhaustif, on peut citer les techniques "HDSL" et "ADSL" Ces techniques rendent finalement peu attractif le recours aux réseaux à fibres optiques, ce d'autant plus que le parc classique de câbles métallique existant est très important. Il a été estimé à environ 140 milliards de francs pour la France. In addition, if we do not consider the case of high speed arteries, but the aforementioned local distribution networks, efficient communication techniques make it possible to greatly increase the speed of twisted pairs. By way of non-exhaustive example, we can cite the "HDSL" and "ADSL" techniques. These techniques ultimately make the use of fiber optic networks unattractive, all the more so since the existing conventional fleet of metallic cables is very large. . It has been estimated at around 140 billion francs for France.

Le besoin se fait donc sentir de maintenir en état ne serait-ce que ce parc existant. De façon plus précise, il est avantageux d'effectuer une maintenance prédictive, c'est-à-dire qui permet notamment de détecter et, surtout, localiser à l'avance l'apparition d'un défaut à un endroit précis d'un câble de transmission. There is therefore a need to maintain even this existing park in good condition. More precisely, it is advantageous to carry out predictive maintenance, that is to say which makes it possible in particular to detect and, above all, locate in advance the appearance of a fault at a specific location of a transmission cable.

Comme illustré sur la figure 1 placée en annexe de la présente description, un câble de transmission 1 comprend habituellement les éléments suivants : une gaine extérieure 10, étanche et électriquement isolante, par exemple en polyéthylène, et un écran électrostatique tubulaire 11, à l'intérieur duquel sont disposées des dizaines, voire des centaines de paires torsadées 12, véhiculant les signaux à transmettre. Pour des raisons de simplification des dessins, on n'a représenté que les deux paires extrêmes : pl et pn, n étant le nombre total de paires. L'écran électrostatique 11 est réalisé, par exemple, à partir d'un ruban d'aluminium mince (typiquement de 80 im d'épaisseur), enroulé en spires jointives. Cet écran 11 est couramment appelé "Alupe" en termes de métier. As illustrated in FIG. 1 placed in the appendix to this description, a transmission cable 1 usually comprises the following elements: an outer sheath 10, waterproof and electrically insulating, for example made of polyethylene, and a tubular electrostatic screen 11, inside which are arranged tens, even hundreds of twisted pairs 12, conveying the signals to be transmitted. For reasons of simplification of the drawings, only the two extreme pairs have been shown: pl and pn, n being the total number of pairs. The electrostatic screen 11 is produced, for example, from a thin aluminum strip (typically 80 μm thick), wound in contiguous turns. This screen 11 is commonly called "Alupe" in terms of profession.

Il existe trois configurations principales de câble : les câbles en pleine terre, les câbles en conduite enterrée, la conduite étant réalisée par exemple en polychlorure de vinyle ("PVC"), et les câbles aériens. There are three main cable configurations: cables in the ground, cables in buried pipe, the pipe being made for example of polyvinyl chloride ("PVC"), and overhead cables.

Quelle que soit la configuration des câbles, il existe deux grandes sources de défauts. Whatever the configuration of the cables, there are two main sources of faults.

Le premier type de défauts, le plus courant (environ 80 % des cas), est d'origine mécanique et concerne les épissures dans les boîtes de raccordement, aériennes ou enterrées. L'origine de ces défauts est diverse : vibrations (proximité d'une route ou d'une voie ferrée), rongeurs, agression permanente de l'eau ou tensions mécaniques introduites lors de la pose des câbles. Ces défauts sont généralement facilement localisables, notamment pour les câbles enterrés ou en conduite, car les infiltrations d'eau dans le manchon conduisent à des anomalies. L'invention n'est pas concernée par ce type de défauts. The first type of fault, the most common (around 80% of cases), is of mechanical origin and concerns splices in connection boxes, overhead or buried. The origin of these faults is diverse: vibrations (proximity to a road or railway), rodents, permanent attack on water or mechanical stresses introduced when laying cables. These faults are generally easily located, especially for buried cables or pipes, because water infiltration in the sleeve leads to anomalies. The invention is not affected by this type of defect.

Le second type de défauts concernent des altérations du câble proprement dit. Il s'agit de défauts qui apparaissent le long de celui-ci. The second type of fault concerns alterations to the cable itself. These are faults that appear along it.

On conçoit aisément que, même pour des câbles aériens, ces défauts ne sont généralement pas détectables par une simple inspection visuelle (par ailleurs impossible pour des câbles enterrés). It is easily understood that, even for overhead cables, these defects are generally not detectable by a simple visual inspection (otherwise impossible for buried cables).

Un câble présente un jeu de paramètres physiques qui permet de le caractériser : permittivité, conductance, impédance caractéristique, etc. Ces paramètres peuvent être "vustw des extrémités d'un câble. En d'autres termes, lorsqu'il y a apparition d'un défaut ou d'une altération le long du câble, il se produit une variation locale de certains de ces paramètres qui se répercutent ou, pour le moins, peut être mesurée ou détectée aux extrémités du câble. A cable has a set of physical parameters which allows it to be characterized: permittivity, conductance, characteristic impedance, etc. These parameters can be "vustw of the ends of a cable. In other words, when there is a defect or an alteration along the cable, there is a local variation of some of these parameters which are reflected or, at the very least, can be measured or detected at the ends of the cable.

On pourrait penser modéliser le comportement d'un câble comme préalable à des simulations d'agressions diverses sur ce câble. Les données collectées, associées à chaque type d'agressions, permettraient de caractériser les défauts en résultant et, éventuellement, de donner la possibilité de localiser l'endroit d'apparition du défaut. We could think of modeling the behavior of a cable as a prerequisite for various assault simulations on this cable. The data collected, associated with each type of attack, would make it possible to characterize the resulting faults and, possibly, to give the possibility of locating the place of appearance of the defect.

Cependant, jusqu'à une période récente, l'approche mathématique était réduite du fait des moyens de calculs automatiques restreints disponibles, les phénomènes mis en jeu étant très complexes. Seules des méthodes par expérimentation et/ou observation pouvaient être mises en oeuvre.  However, until recently, the mathematical approach was reduced due to the limited automatic calculation means available, the phenomena involved being very complex. Only methods by experimentation and / or observation could be implemented.

L'apparition d'outils informatiques très puissants, miniaturisés et relativement bons marché, a modifié cette approche. Cependant, si la modélisation d'un câble simple, par exemple coaxial, ou d'une paire simple est maintenant tout à fait réalisable par ces moyens, la modélisation de câbles beaucoup plus complexes, comportant des dizaines, voire des centaines de paires, reste encore hors de portée de ces outils informatiques, dans des temps et pour des coûts réalistes. En effet, chaque conducteur étant couplé à ses voisins, le nombre de paramètres interdépendants et le niveau de complexité qui en résulte rendent la charge de calcul prohibitive. The appearance of very powerful, miniaturized and relatively inexpensive IT tools has modified this approach. However, if the modeling of a simple cable, for example coaxial, or of a simple pair is now quite feasible by these means, the modeling of much more complex cables, comprising tens or even hundreds of pairs, remains still out of reach of these IT tools, in time and for realistic costs. Indeed, each conductor being coupled to its neighbors, the number of interdependent parameters and the resulting level of complexity make the computational load prohibitive.

Il faut en outre créer des modèles pour chacune des configurations de câble rappelées (enterrée, sous conduite ou aérien) et, pour chacun de ces modèles, des sous-modèles tenant compte, sinon de toutes les conditions possibles, mais au moins d'un jeu significatif de conditions typiques du milieu ambiant dans lequel est plongé le câble. Il suffirait en effet de simuler et étudier certains cas aux limites, difficiles, onéreux, longs voire impossibles à recréer dans la réalité et de mesurer le comportement correspondant du câble. It is also necessary to create models for each of the recalled cable configurations (buried, under pipe or overhead) and, for each of these models, sub-models taking into account, if not all possible conditions, but at least one significant set of conditions typical of the ambient environment in which the cable is immersed. It would suffice to simulate and study certain borderline cases, difficult, expensive, long or even impossible to recreate in reality and to measure the corresponding behavior of the cable.

Il existe cependant une hypothèse simplificatrice possible. La très grande majorité des altérations du câble, statistiquement constatées, est due à des dégradations de sa couche superficielle, c'est-à-dire de la gaine de protection : porosité, etc. There is however a possible simplifying hypothesis. The vast majority of cable alterations, statistically observed, are due to degradations of its surface layer, that is to say of the protective sheath: porosity, etc.

Dans des conditions que l'on peut qualifier de "normales" de fonctionnement (câble intact), l'écran électrostatique est isolé du milieu ambiant. Lorsque des dégradations de la gaine de protection apparaissent, brutalement ou de façon progressive, c'est-à-dire un régime "anormal", il y a apparition corrélative de phénomènes électromagnétiques entre l'écran électrostatique et le milieu ambiant, puisque cet écran n'est plus isolé par la gaine, ou pour le moins le degré d'isolation descend en dessous d'un seuil donné. Under conditions that can be described as "normal" operating (intact cable), the electrostatic screen is isolated from the ambient environment. When degradations of the protective sheath appear, suddenly or gradually, that is to say an "abnormal" regime, there is a correlative appearance of electromagnetic phenomena between the electrostatic screen and the ambient medium, since this screen is no longer insulated by the sheath, or at least the degree of insulation drops below a given threshold.

Or, en étudiant ces phénomènes, la Demanderesse a pu établir, de façon surprenante, qu'il était possible de modéliser le comportement d'un câble multipaires simplement en étudiant et en mesurant la propagation d'ondes sur l'écran électrostatique, et non sur une et/ou plusieurs paires. However, by studying these phenomena, the Applicant has been able to establish, surprisingly, that it was possible to model the behavior of a multipair cable simply by studying and measuring the propagation of waves on the electrostatic screen, and not on one and / or several pairs.

L'invention tire parti de ces observations et propose un procédé de localisation d'un défaut le long d'un câble multipaires. The invention takes advantage of these observations and proposes a method of locating a fault along a multi-pair cable.

Pour ce faire, il est fait usage d'une méthode de réflectométrie, connue per se, consistant à injecter un signal à une extrémité d'un câble et à étudier les caractéristiques du signal en retour, après des réflexions, éventuellement multiples, soit seulement en bout de la ligne à constantes réparties que forme le câble (s'il n'y a pas de défauts intermédiaires), soit précisément sur les singularités que forment les défauts. To do this, use is made of a reflectometry method, known per se, consisting of injecting a signal at one end of a cable and studying the characteristics of the return signal, after reflections, possibly multiple, or only at the end of the line with distributed constants that the cable forms (if there are no intermediate faults), that is to say precisely on the singularities that the faults form.

Selon une caractéristique principale de l'invention, on injecte ce signal entre l'écran électrostatique et le milieu ambiant (terre, etc.). According to a main characteristic of the invention, this signal is injected between the electrostatic screen and the ambient medium (earth, etc.).

Dans un mode de réalisation préféré, on met en oeuvre une technique de réflectométrie temporelle en injectant un signal de très courte durée par rapport au temps nécessaire à sa propagation le long du câble. In a preferred embodiment, a temporal reflectometry technique is implemented by injecting a signal of very short duration compared to the time necessary for its propagation along the cable.

Toujours dans un mode de réalisation préféré, on utilise une impulsion de forme Gaussienne.  Still in a preferred embodiment, a pulse of Gaussian form is used.

Selon une autre caractéristique de l'invention, on effectue un traitement mathématique du signal réfléchi. En effet, dans un grand nombre de situations, le signal réfléchi sera bruité. A titre d'exemples, le milieu ambiant peut être intrinsèquement soumis à des perturbations électromagnétiques intenses ou, si le défaut de la gaine est léger, l'écho qui en résulte est ténu et, a priori, bruité. According to another characteristic of the invention, a mathematical processing of the reflected signal is carried out. Indeed, in a large number of situations, the reflected signal will be noisy. By way of example, the ambient medium can be intrinsically subjected to intense electromagnetic disturbances or, if the defect in the cladding is slight, the resulting echo is slight and, a priori, noisy.

Pour extraire les informations utiles du bruit, le signal réfléchi est soumis à une étape de traitement par auto corrélation, ou de façon préférentielle à une étape de traitement par intercorrélation.To extract the useful information from the noise, the reflected signal is subjected to a processing step by auto correlation, or preferably to a processing step by intercorrelation.

Le procédé selon l'invention permet de localiser un défaut sur un câble avec une grande précision. Cependant, dans certaines configurations, la précision obtenue peut s'avérer insuffisante. Il est alors nécessaire de procéder à des travaux importants pour remonter effectivement jusqu'au défaut. Ceci concerne plus particulièrement les câbles enterrés. Il est particulièrement important que la zone de câble comportant un défaut soit déterminée avec la plus grande précision possible, pour éviter d'avoir à déterrer un tronçon de câble de grande longueur. The method according to the invention makes it possible to locate a fault on a cable with great precision. However, in certain configurations, the precision obtained may prove to be insufficient. It is then necessary to carry out important work to effectively go back to the fault. This concerns more particularly buried cables. It is particularly important that the cable area with a defect is determined with the greatest possible accuracy, to avoid having to dig up a long section of cable.

Aussi, selon un aspect complémentaire du procédé de l'invention, une fois le défaut localisé, avec une précision déterminée, il est possible de procéder à une étape supplémentaire consistant à mesurer le champ électromagnétique rayonné par le câble, lorsqu'on injecte un signal électrique à son entrée. On peut ainsi rendre plus précise la localisation du défaut le long du câble et réduire la zone d'incertitude à son strict minimum. Also, according to a complementary aspect of the method of the invention, once the fault has been located, with a determined precision, it is possible to carry out an additional step consisting in measuring the electromagnetic field radiated by the cable, when a signal is injected electric at its entrance. We can thus make the location of the fault along the cable more precise and reduce the area of uncertainty to its strict minimum.

L'invention a donc pour objet un procédé de localisation d'au moins un défaut le long d'un câble métallique multipaires, ledit câble comprenant une pluralité de paires de fils conducteurs destinées à véhiculer des signaux d'information, un écran électrostatique conducteur de l'électricité entourant ces paires et une gaine externe en matériau électriquement isolant, ledit câble étant plongé dans un milieu déterminé, caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes
- génération d'une impulsion électrique, de forme,
d'amplitude et de durée déterminées
- injection de cette impulsion, en une première
extrémité dudit câble, entre ledit écran électrostatique
et le matériau constituant ledit milieu déterminé, de
manière à obtenir la propagation d'une onde
électromagnétique le long dudit écran électrostatique
- analyse temporelle des signaux électriques
apparaissant à ladite première extrémité du câble, sur une
période déterminée, pour détecter la présence d'échos
correspondant à des réflexions de ladite onde
électromagnétique sur ledit défaut, ce défaut se
traduisant par des interactions entre ledit écran
électrostatique et ledit milieu déterminé
- et détermination de la distance séparant ledit défaut
de ladite première extrémité de câble à partir du temps
nécessaire à ladite onde électromagnétique pour se
propager jusqu'au dit défaut et retourner à ladite
première extrémité et de la vitesse de propagation de
l'onde électromagnétique dans le câble.
The subject of the invention is therefore a method of locating at least one defect along a multi-pair metallic cable, said cable comprising a plurality of pairs of conductive wires intended for carrying information signals, an electrostatic conductive screen of the electricity surrounding these pairs and an external sheath of electrically insulating material, said cable being immersed in a determined medium, characterized in that it comprises at least the following steps
- generation of an electrical pulse, of shape,
of specified amplitude and duration
- injection of this pulse, for the first time
end of said cable, between said electrostatic screen
and the material constituting said determined medium,
so as to obtain the propagation of a wave
electromagnetic along said electrostatic screen
- time analysis of electrical signals
appearing at said first end of the cable, on a
specified period, to detect the presence of echoes
corresponding to reflections of said wave
electromagnetic on said fault, this fault is
translating by interactions between said screen
electrostatic and said determined medium
- and determination of the distance between said fault
of said first cable end from time
necessary for said electromagnetic wave to
propagate until said fault and return to said fault
first end and the propagation speed of
the electromagnetic wave in the cable.

L'invention a encore pour objet un dispositif de localisation de défaut le long d'un câble métallique multipaires, pour la mise en oeuvre de ce procédé. The invention also relates to a fault location device along a multi-pair metal cable, for the implementation of this method.

L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui suit en référence aux figures annexées, parmi lesquelles
- la figure 1 illustre schématiquement un exemple de câble métallique multipaires
- la figure 2 illustre schématiquement un modèle simplifié de ce câble
- la figure 3 illustre schématiquement un modèle de câble conforme au procédé selon l'invention
- les figures 4a à 4d illustrent ce même modèle, complété pour tenir compte de différentes configurations particulières de câbles
- les figures 5a à 5c illustrent ces mêmes modèles affectés de défauts et tenant compte des caractéristiques du milieu dans lequel ils sont plongés
- les figures 6a à 10b sont des diagrammes de fonctions explicitant le procédé de l'invention
- la figure 11 illustre un exemple d'un dispositif de localisation de défaut le long d'un câble métallique multipaires, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention
- et les figures 12a et 12b illustrent une variante supplémentaire du procédé selon l'invention permettant de localiser un défaut de façon plus précise.
The invention will be better understood and other characteristics and advantages will appear on reading the description which follows with reference to the appended figures, among which
- Figure 1 schematically illustrates an example of multi-pair wire rope
- Figure 2 schematically illustrates a simplified model of this cable
- Figure 3 schematically illustrates a cable model according to the method according to the invention
- Figures 4a to 4d illustrate this same model, completed to take account of different particular configurations of cables
- Figures 5a to 5c illustrate these same models affected by defects and taking into account the characteristics of the environment in which they are immersed
- Figures 6a to 10b are function diagrams explaining the method of the invention
- Figure 11 illustrates an example of a fault location device along a multi-pair metal cable, for the implementation of the method of the invention
- And Figures 12a and 12b illustrate an additional variant of the method according to the invention for locating a fault more precisely.

Le procédé de localisation de défaut dans un câble métallique multipaires comprend essentiellement les deux phases suivantes
La première phase, ou phase préliminaire, consiste à définir des modèles pour les configurations principales de câbles métalliques multipaires qui ont été rappelées, et corrélativement des défauts apparaissant sur ces câbles, et à effectuer des simulations permettant de déterminer les caractéristiques des câbles soumis à des altérations, dans des conditions de mesures différentes. Cette phase permet d'acquérir des données caractéristiques à chacun des modèles, et donc au comportement des câbles métalliques multipaires associés à ces modèles.
The fault location method in a multipair wire rope essentially comprises the following two phases
The first phase, or preliminary phase, consists in defining models for the main configurations of multipair metallic cables which have been recalled, and correlatively of the faults appearing on these cables, and in carrying out simulations making it possible to determine the characteristics of the cables subjected to alterations, under different measurement conditions. This phase makes it possible to acquire characteristic data for each of the models, and therefore for the behavior of the multipair metallic cables associated with these models.

La deuxième phase ou phase de mesure des signaux sur le câble met en pauvre une technique de réflectométrie et se déroule comme suit
- injection d'un signal en extrémité de câble, entre l'écran électrostatique et le milieu ambiant
- mesure des signaux sur le câble.
The second phase or phase of measuring the signals on the cable uses a reflectometry technique poorly and proceeds as follows
- injection of a signal at the end of the cable, between the electrostatic screen and the environment
- measurement of signals on the cable.

La deuxième phase peut être complétée par un traitement mathématique des signaux qui sera précisé ciaprès. The second phase can be completed by a mathematical processing of the signals which will be specified below.

On va maintenant détailler ces différentes phases. We will now detail these different phases.

Concernant la première phase, la modélisation d'un câble simple, monopaire ou coaxial est devenue possible avec les ressources informatiques puissantes actuellement disponibles. Elle consiste à appliquer la théorie de la propagation des ondes, c'est-à-dire résoudre l'équation dite "des télégraphistes", pour reproduire le comportement réel du câble. Concerning the first phase, the modeling of a simple, monopair or coaxial cable became possible with the powerful computing resources currently available. It consists in applying the theory of the propagation of the waves, ie to solve the equation known as "of the telegraphists", to reproduce the real behavior of the cable.

Lorsque le câble devient plus complexe (des dizaines ou des centaines de paires), ce qui est le cas des câbles métalliques multipaires considérés dans le cadre de l'invention, la modélisation fine devient inexploitable. When the cable becomes more complex (tens or hundreds of pairs), which is the case of the multipair metallic cables considered in the context of the invention, the fine modeling becomes unusable.

Chaque conducteur est en effet couplé à ses voisins et le nombre de paramètres interdépendants (plusieurs milliers) devient prohibitif.Each driver is in fact coupled to its neighbors and the number of interdependent parameters (several thousand) becomes prohibitive.

Il est alors illusoire de chercher à modéliser finement un câble comportant un grand nombre de paires.  It is then illusory to try to finely model a cable comprising a large number of pairs.

L'expérience a montré qu'il était suffisant de ne considérer qu'une seule des paires, et de simuler les autres par un conducteur plein unique. Le diamètre de ce conducteur plein est l'équivalent "cuivre" des autres paires. Experience has shown that it is sufficient to consider only one of the pairs, and to simulate the others by a single solid conductor. The diameter of this solid conductor is the "copper" equivalent of the other pairs.

Le modèle simplifié Ms du câble devient celui illustré par la figure 2. Il se décompose, comme un câble réel, en une gaine 10 et un écran électrostatique 11, ou blindage. Cependant, l'ensemble des paires 12 peut être simulé par une paire unique px (x étant un indice arbitraire compris entre 1 et n) et le conducteur plein unique précité, référencé 120. The simplified model Ms of the cable becomes that illustrated in FIG. 2. It breaks down, like a real cable, into a sheath 10 and an electrostatic screen 11, or shielding. However, the set of pairs 12 can be simulated by a single pair px (x being an arbitrary index between 1 and n) and the aforementioned single full conductor, referenced 120.

Le modèle représenté sur la figure 2 n'est intéressant que si les conducteurs internes (paires) peuvent être utilisés pour la détection et la localisation d'un défaut du câble. The model shown in Figure 2 is only interesting if the internal conductors (pairs) can be used for detecting and locating a cable fault.

Or, l'expérimentation a également montré, de façon surprenante, qu'il fallait prendre en compte, non pas les paires internes 12, mais l'écran électrostatique 11, et seulement cet écran électrostatique, pour être en mesure de détecter un défaut au niveau de la gaine isolante 10, et surtout de le localiser. However, experimentation has also shown, surprisingly, that it was necessary to take into account, not the internal pairs 12, but the electrostatic screen 11, and only this electrostatic screen, to be able to detect a fault at level of the insulating sheath 10, and above all to locate it.

L'expérience a en effet montré que la propagation d'ondes sur cet écran électrostatique 11 n'était pas affectée par la présence des paires internes 12. Experience has indeed shown that the propagation of waves on this electrostatic screen 11 was not affected by the presence of the internal pairs 12.

Le modèle Mo conforme au procédé selon l'invention, et illustré par la figure 3, peut donc se résumer à un écran électrostatique 11 et à une gaine isolante 10, ces deux éléments étant entourés par le matériau constituant le milieu extérieur ambiant Ma. L'écran électrostatique 11 entoure lui-même un matériau diélectrique 13 simulant l'intérieur du câble.  The Mo model in accordance with the method according to the invention, and illustrated by FIG. 3, can therefore be summarized as an electrostatic screen 11 and an insulating sheath 10, these two elements being surrounded by the material constituting the external ambient environment Ma. L the electrostatic screen 11 itself surrounds a dielectric material 13 simulating the interior of the cable.

Ce modèle est donc particulièrement simple. Pour fixer les idées, on va considérer dans ce qui suit que le diamètre de l'écran électrostatique 11 est de 5,56 mm (celui-ci formant un tube d'aluminium, dont la paroi est dotée d'une épaisseur de 80 hum), que le diamètre extérieur du câble (gaine 10) est de 7,1 mm et que les matériaux diélectriques interne et externe à l'écran électrostatique 11 ont une constante diélectrique égale à 2,3. This model is therefore particularly simple. To fix the ideas, we will consider in what follows that the diameter of the electrostatic screen 11 is 5.56 mm (the latter forming an aluminum tube, the wall of which is 80 mm thick ), that the outside diameter of the cable (sheath 10) is 7.1 mm and that the internal and external dielectric materials on the electrostatic screen 11 have a dielectric constant equal to 2.3.

Dans la réalité, ce modèle de base Mo peut se décliner en trois "sous-modèles" principaux, selon que l'on considère une des trois configurations de câble métallique multipaires : enterrée, sous conduite ou aérienne. Il est en effet nécessaire de modéliser également l'environnement, c'est-à-dire le milieu ambiant, qui diffère fortement d'une configuration à l'autre. In reality, this basic Mo model can be broken down into three main "sub-models", depending on whether one of the three configurations of multi-pair wire rope is considered: buried, under pipe or overhead. It is indeed necessary to also model the environment, that is to say the ambient environment, which differs greatly from one configuration to another.

La figure 4a illustre le modèle standard Mot d'un câble métallique multipaires enterré, le milieu ambiant Mat étant constitué par de la terre. Il est naturellement nécessaire de retenir quelques hypothèses simplificatrices. FIG. 4a illustrates the standard model Mot of a buried multipair metallic cable, the ambient environment Mat being constituted by earth. It is of course necessary to retain some simplifying assumptions.

Le câble en pleine terre est supposé être enfoui à une profondeur de 1 mètre environ (ce qui correspond à la "Norme FT"). Cette valeur est importante dans la modélisation, car elle définit la quantité de matière qui est "vue" par l'onde électromagnétique injectée dans l'écran électrostatique 11 (comme il le sera précisé dans ce qui suit), lors de son parcours le long du câble 1. The cable in the ground is supposed to be buried at a depth of about 1 meter (which corresponds to the "FT Standard"). This value is important in modeling, because it defines the quantity of matter which is "seen" by the electromagnetic wave injected into the electrostatic screen 11 (as will be specified in the following), during its journey along cable 1.

La terre formant le milieu ambiant Mat est supposée homogène. Sa conductance CT et sa permittivité ErT sont des paramètres variables simulant les différentes couches géologiques et l'humidité. The earth forming the ambient medium Mat is assumed to be homogeneous. Its CT conductance and ErT permittivity are variable parameters simulating the different geological layers and humidity.

La figure 4b illustre le modèle standard Moc d'un câble métallique multipaires en conduite enterrée. Le câble en conduite enterrée n'est pas en contact direct avec la terre. Il est disposé dans une conduite 2, en matériau synthétique (par exemple en polychlorure de vinyle), d'un diamètre typique de 80 mm. Cette conduite 2 est supposée être remplie d'eau (milieu ambiant Mae) . La présence de l'eau est fréquente et est très importante pour une onde électromagnétique en tant qu'élément conducteur â grande permittivité. On a référencé, sur la figure 4b, aT et erT, la conductance et la permittivité de l'eau. Figure 4b illustrates the standard Moc model of a multi-pair wire rope in buried pipe. The cable in buried pipe is not in direct contact with the ground. It is arranged in a pipe 2, made of synthetic material (for example polyvinyl chloride), with a typical diameter of 80 mm. This pipe 2 is supposed to be filled with water (ambient environment Mae). The presence of water is frequent and is very important for an electromagnetic wave as a conductive element with high permittivity. The conductance and permittivity of water have been referenced in FIG. 4b, aT and erT.

La figure 4c illustre schématiquement un câble métallique multipaires aérien réel 1'. Il comprend, comme précédemment, une pluralité de paires 12, un écran électrostatique 11 et une gaine 10. Cette dernière comporte une poche ou un conduit 100 dans lequel est enfilé un filin ou câble porteur 3, habituellement en acier. Les extrémités de ce câble 3 sont fixées à des poteaux téléphoniques (non représentés). FIG. 4c schematically illustrates a real aerial multipair metallic cable 1 ′. It comprises, as before, a plurality of pairs 12, an electrostatic screen 11 and a sheath 10. The latter comprises a pocket or a conduit 100 in which is threaded a rope or carrier cable 3, usually made of steel. The ends of this cable 3 are fixed to telephone poles (not shown).

L'expérience a montré que le câble porteur 3 n'influence pas la propagation des ondes, comme c'est le cas pour les paires internes, et peut être ignoré. Le modèle équivalent à un câble métallique multipaires aérien se ramène donc au modèle du câble en pleine terre, c'est-à-dire celui représenté sur la figure 4a, mais avec de l'air comme milieu ambiant. Experience has shown that the carrying cable 3 does not influence the propagation of the waves, as is the case for the internal pairs, and can be ignored. The model equivalent to an overhead multipair metallic cable therefore comes down to the model of the cable in the ground, that is to say that shown in FIG. 4a, but with air as the ambient medium.

Cependant, le point critique de la modélisation d'une telle configuration de câble réside dans le fait que l'air, en fonction de l'heure, du jour et de la saison, possède des caractéristiques diélectriques très différentes. However, the critical point in modeling such a cable configuration lies in the fact that the air, depending on the time, day and season, has very different dielectric characteristics.

A titre d'exemple, il est préférable de rechercher les défauts, au petit matin, lorsque le câble est recouvert d'une fine couche de rosee : e = 0,5 mm par exemple. La permittivité du milieu ambiant Moar est donc celle de l'eau gruau et sa conductivité sEau.  As an example, it is preferable to look for faults in the early morning when the cable is covered with a thin layer of dew: e = 0.5 mm for example. The permittivity of the Moar ambient medium is therefore that of oatmeal water and its conductivity sEau.

La figure 4d illustre le modèle standard Moar d'un câble métallique multipaires aérien dans les conditions énoncées ci-dessus, c'est-à-dire entouré de rosée (milieu ambiant Maar). FIG. 4d illustrates the standard Moar model of an overhead multipair metallic cable under the conditions set out above, that is to say surrounded by dew (ambient Maar environment).

La modélisation conforme à l'invention des différentes configurations de câble ayant été précisée, il reste à modéliser les défauts rencontrés. The modeling in accordance with the invention of the various cable configurations having been specified, it remains to model the faults encountered.

Tout d'abord, comme il a été indiqué, seuls les défauts rencontrés le long du câble, et plus précisément ceux dus aux altérations de la gaine isolante 11, sont concernés par le procédé de localisation de défauts de l'invention. First of all, as has been indicated, only the faults encountered along the cable, and more precisely those due to alterations in the insulating sheath 11, are concerned by the method for locating faults of the invention.

Les défauts constatés le long d'un câble, qu'il soit en pleine terre, en conduite enterrée ou aérien, sont d'origines variées comme indiqué ci-dessous
Une pierre, une pioche, un engin de travaux publics ou un rongeur peut léser la gaine polyéthylène extérieure du câble. A terme, cette lésion en présence de l'eau, va se traduire par un contact plus ou moins franc de l'écran électrostatique avec le milieu extérieur. Il s'ensuit une perturbation du réseau.
The faults noted along a cable, whether in the ground, in buried or overhead pipes, are of various origins as indicated below
A stone, a pickaxe, a public works machine or a rodent can damage the outer polyethylene sheath of the cable. Ultimately, this lesion in the presence of water will result in more or less frank contact of the electrostatic screen with the external environment. This results in a disturbance of the network.

Une branche au cours d'un orage, ou, tout simplement, du fait de sa croissance, va user la gaine polyéthylène du câble aérien. Lors d'une prochaine pluie, un défaut d'isolation sera détectable. A branch during a thunderstorm, or, quite simply, due to its growth, will wear out the polyethylene sheath of the overhead cable. During the next rain, an insulation fault will be detectable.

Des plombs de chasse sont également â l'origine de blessures des gaines polyéthylène. Shotguns are also the cause of injuries to polyethylene sheaths.

Il est utile de rappeler que dans le cadre de l'invention, un défaut est défini comme une altération des caractéristiques isolantes de la gaine extérieure 10 du câble 1, car statistiquement, il a été constaté que ces altérations constituaient la cause principale de ce type de défaut (défaut le long du câble 1). La gaine extérieure 10 ne constitue donc plus un isolant parfait et la partie blessée peut être alors imprégnée d'humidité. It is useful to remember that within the framework of the invention, a defect is defined as an alteration of the insulating characteristics of the outer sheath 10 of the cable 1, because statistically, it has been observed that these alterations constitute the main cause of this type fault (fault along cable 1). The outer sheath 10 therefore no longer constitutes a perfect insulator and the injured part can then be impregnated with moisture.

Un défaut peut donc être modélisé comme une variation locale des caractéristiques diélectriques de la gaine extérieure 10 du câble 1. A fault can therefore be modeled as a local variation in the dielectric characteristics of the outer sheath 10 of the cable 1.

La longueur ld d'un défaut est paramétrable, et la permittivité et la résistivité du défaut sont paramétrables également. The length ld of a fault is configurable, and the permittivity and resistivity of the fault are also configurable.

Si on appelle ad la "résistivité du défaut", typiquement cette résistivité est comprise dans la gamme allant de ad=lO 1 à ad=10 . Puisque, a priori, 18 altération de la gaine 10 s'accompagne d'une pénétration plus ou moins importante d'eau, la "permittivité du défaut" est choisie égale à celle de l'eau soit: erd - 10. On obtient alors trois modèles principaux ou standards complets, modèles rendant compte de la présence d'un défaut référencé 14. Ces modèles sont illustrés, respectivement, par les figures 5a à 5c.  If we call ad the "resistivity of the fault", typically this resistivity is included in the range going from ad = 10 1 to ad = 10. Since, a priori, 18 alteration of the sheath 10 is accompanied by a more or less significant penetration of water, the "permittivity of the defect" is chosen equal to that of the water, ie: erd - 10. We then obtain three main models or complete standards, models accounting for the presence of a fault referenced 14. These models are illustrated, respectively, by FIGS. 5a to 5c.

Les éléments communs aux figures précédentes portent les mêmes références et ne seront redécrits qu'en tant que de besoin. The elements common to the previous figures have the same references and will only be described again as necessary.

La figure 5a illustre schématiquement un modèle standard complet Most d'un câble enterré 1 et présentant un défaut localisé 14, c'est-à-dire une altération du matériau de la gaine isolante 10. La conductivité de l'écran électrostatique 11 est référencée ab et la permittivité de la gaine 10 est référencée srg. Les autres paramètres ont été définis précédemment. On suppose enfin, comme précédemment, que le câble 1 est enfoui à une distance l (par exemple 1=1 m) de la surface du sol Ss. La longueur du défaut 14 est ld.  FIG. 5a schematically illustrates a complete standard model Most of a buried cable 1 and having a localized defect 14, that is to say an alteration of the material of the insulating sheath 10. The conductivity of the electrostatic screen 11 is referenced ab and the permittivity of the sheath 10 is referenced srg. The other parameters have been defined previously. Finally, it is assumed, as before, that the cable 1 is buried at a distance l (for example 1 = 1 m) from the surface of the ground Ss. The length of the defect 14 is ld.

La figure 5b illustre schématiquement un modèle standard complet Mosc d'un câble 1, sous conduite 2 et comportant un défaut 14 de longueur ld. Les différents paramètres de conductivité et permittivité ont déjà été définis. FIG. 5b schematically illustrates a complete standard Mosc model of a cable 1, under pipe 2 and comprising a defect 14 of length ld. The various conductivity and permittivity parameters have already been defined.

La figure 5c illustre schématiquement un modèle standard complet Mosa d'un câble aérien 1' comportant un défaut 14 de longueur ld. Les différents paramètres de conductivité et permittivité ont déjà été définis. Le câble 1' est supposé être disposé à une hauteur h (par exemple h = 3 m) par rapport à la surface du sol Ss. FIG. 5c schematically illustrates a complete standard Mosa model of an overhead cable 1 ′ comprising a defect 14 of length ld. The various conductivity and permittivity parameters have already been defined. The cable 1 ′ is assumed to be disposed at a height h (for example h = 3 m) relative to the surface of the ground Ss.

Ces modèles étant définis, on va simuler leur comportement en étudiant la propagation d'une onde électromagnétique le long du câble 1, ou plus précisément le long de l'écran électrostatique 11. Cette étude revient à résoudre l'équation dite des "télégraphistes", issue de l'équation de Maxwell, pour des jeux de conditions variables et correspondant aux modèles précités. Pour ce faire, on peut utiliser des outils informatiques à logique programmée. Des logiciels spécialisés permettent, notamment, d'effectuer de tels calculs. These models being defined, we will simulate their behavior by studying the propagation of an electromagnetic wave along the cable 1, or more precisely along the electrostatic screen 11. This study amounts to solving the equation known as "telegraphists" , from the Maxwell equation, for sets of variable conditions and corresponding to the aforementioned models. To do this, computer tools with programmed logic can be used. Specialized software allows, in particular, to perform such calculations.

Les données collectées permettront ensuite de tester, en grandeur réelle, des câbles physiques répondant, a priori, à l'un ou l'autre des modèles, dans des conditions préétablies. La localisation des défauts pourra s'effectuer comme il le sera précisé ci-après. The data collected will then make it possible to test, in real size, physical cables responding, a priori, to one or the other of the models, under pre-established conditions. The location of faults may be carried out as will be specified below.

On peut cependant indiquer dès à présent que l'on met en oeuvre une méthode basée sur la réflectométrie, méthode connue en soi, qui consiste à injecter un signal à une première extrémité d'une ligne de transmission à constantes réparties, et à analyser et mesurer les caractéristiques du signal réfléchi, par l'autre extrémité de la ligne et/ou par des discontinuités rencontrées par l'onde le long de la ligne. However, it can now be indicated that a method based on reflectometry is used, a method known per se, which consists in injecting a signal at a first end of a transmission line with distributed constants, and in analyzing and measure the characteristics of the reflected signal, by the other end of the line and / or by discontinuities encountered by the wave along the line.

Dans l'art connu, on fait se propager l'onde entre des fils actifs véhiculant les signaux à transmettre, par exemple les deux fils d'une paire, ou entre l'âme et la tresse de masse d'un câble coaxial. In the known art, the wave is propagated between active wires carrying the signals to be transmitted, for example the two wires of a pair, or between the core and the ground braid of a coaxial cable.

Tout au contraire, selon une des caractéristiques principales de l'invention, le signal est injecté entre le milieu ambiant (terre, air ou eau selon les configurations de câble) et l'écran électrostatique 11. On the contrary, according to one of the main characteristics of the invention, the signal is injected between the ambient medium (earth, air or water depending on the cable configurations) and the electrostatic screen 11.

En réalité, il existe deux méthodes principales de réflectométrie : la réf lectométrie dans le domaine fréquentiel et la réf lectométrie dans le domaine temporel. In reality, there are two main methods of reflectometry: ref lectometry in the frequency domain and ref lectometry in the time domain.

Selon que l'on recourt à l'une ou à l'autre de ces techniques, l'onde injectée consiste, soit en une onde sinusoïdale variable en fréquence, soit en une impulsion électrique brève. Depending on whether one or the other of these techniques is used, the injected wave consists either of a sinusoidal wave variable in frequency, or of a brief electric pulse.

Dans le domaine fréquentiel, on s'intéresse à l'amplitude et à la phase de l'onde le long du câble et aux perturbations apportées sur celles-ci par la présence du défaut 14. In the frequency domain, we are interested in the amplitude and the phase of the wave along the cable and the disturbances brought on them by the presence of fault 14.

Cependant les simulations et mesures montrent que l'interprétation des résultats dans ce domaine fréquentiel s'avère très vite délicate et compliquée. However, simulations and measurements show that the interpretation of the results in this frequency domain quickly proves to be delicate and complicated.

Dans le domaine temporel l'écho réfléchi par le défaut 14 est porteur d'informations claires sur la position de celui-ci.  In the time domain, the echo reflected by the defect 14 carries clear information on the position thereof.

Aussi, dans un mode de réalisation préférentiel du procédé selon l'invention, on retient cette technique temporelle et seule celle-ci sera décrite ci-après. Also, in a preferred embodiment of the method according to the invention, this temporal technique is retained and only this will be described below.

L'onde électromagnétique se propageant sur l'écran électrostatique 11 "communique" avec le milieu extérieur du fait de pertes diélectrique et résistive. Au niveau du défaut 14, il y a discontinuité dans la propagation de l'onde. Cette discontinuité se traduit par un retour d'énergie vers la source ou écho. Cet écho est porteur d'informations sur la gravité du défaut et sur sa position le long du câble. The electromagnetic wave propagating on the electrostatic screen 11 "communicates" with the external medium due to dielectric and resistive losses. At defect 14, there is discontinuity in the propagation of the wave. This discontinuity results in a return of energy towards the source or echo. This echo carries information on the severity of the fault and on its position along the cable.

Des impulsions de formes diverses, notamment rectangulaires, trapézoïdales, ou sinusoïdales sont tout à fait utilisables dans le cadre de l'invention. Cependant, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, on choisit une impulsion de forme gaussienne qui présente un certain nombre d'avantages, comme il le sera montré ciaprès. Pulses of various shapes, in particular rectangular, trapezoidal, or sinusoidal, are entirely usable in the context of the invention. However, in a preferred embodiment of the invention, a pulse of Gaussian form is chosen which has a certain number of advantages, as will be shown below.

En effet une impulsion de forme gaussienne lors de sa propagation le long du câble 1, et plus particulièrement de l'écran électrostatique 11, et lors de sa réflexion sur le défaut 14, a la caractéristique avantageuse de conserver, à tout moment, ses caractéristiques de Gaussienne. Ce n'est pas le cas pour d'autres formes d'impulsions, comme les impulsions de forme rectangulaire, trapézoïdale ou sinusoïdale. En effet, l'intégration, dans le câble 1 d'une impulsion de ce type, modifie considérablement la forme et la phase de cette impulsion et il devient alors très difficile, voire impossible de conserver des références liées à la forme, pour localiser le temps d'aller et retour vers le défaut 14, donc de localiser ce défaut 14 avec précision.  Indeed a Gaussian-shaped pulse during its propagation along the cable 1, and more particularly of the electrostatic screen 11, and during its reflection on the fault 14, has the advantageous characteristic of retaining, at all times, its characteristics of Gaussian. This is not the case for other pulse forms, such as rectangular, trapezoidal or sinusoidal pulses. Indeed, the integration, in the cable 1 of a pulse of this type, considerably modifies the shape and the phase of this pulse and it then becomes very difficult, even impossible to keep references linked to the shape, to locate the time to go and return to fault 14, therefore to locate fault 14 precisely.

L'équation mathématique d'une Gaussienne centrée sur l'axe des abscisses, est la suivante

Figure img00180001
The mathematical equation of a Gaussian centered on the abscissa axis, is as follows
Figure img00180001

A titre d'exemple, sa représentation graphique pour a = 10 (axe des X) est illustrée par la figure 6a. L'axe vertical Y donne l'amplitude de la courbe normalisée à l'unité. By way of example, its graphic representation for a = 10 (X axis) is illustrated in Figure 6a. The vertical axis Y gives the amplitude of the normalized curve to the unit.

Dans la réalité, la forme d'onde démarre à t=0 et a une durée à la base de 3 Hs environ, comme représenté sur la figure 6b. Pour fixer les idées, on choisit une impulsion dont la largeur à mi-hauteur est typiquement de 2,4 js.  In reality, the waveform starts at t = 0 and has a duration at the base of around 3 Hs, as shown in Figure 6b. To fix the ideas, we choose an impulse whose width at mid-height is typically 2.4 ds.

L'axe horizontal t est l'axe des temps (en ys) et l'axe vertical A est l'axe des amplitudes du signal, normalisé à l'unité.The horizontal axis t is the time axis (in ys) and the vertical axis A is the signal amplitude axis, normalized to unity.

C'est ce signal qui est injecté à l'entrée du câble 1, entre le milieu ambiant et l'écran électrostatique 10. It is this signal which is injected at the entry of the cable 1, between the ambient medium and the electrostatic screen 10.

Dans une ligne de transmission sans défauts, la seule discontinuité rencontrée par l'onde injectée est l'impédance de termina retour de l'onde), jusqu'à ce que l'affaiblissement accompagnant ces trajets soit suffisant pour que les appareils de mesure utilisés ne puissent plus détecter les échos. In a faultless transmission line, the only discontinuity encountered by the injected wave is the impedance of termina return of the wave), until the attenuation accompanying these paths is sufficient for the measuring devices used can no longer detect echoes.

Ce phénomène existe également lorsqu'on rencontre des discontinuités le long de la ligne. Comme il a été indiqué, l'écran électrostatique 11 se comporte comme une ligne à constantes réparties. Si la gaine 10 est altérée à un endroit quelconque du câble 1, il apparaît un défaut 14, ce qui va avoir pour conséquence de perturber la propagation de l'onde. Il se produit alors une réflexion prématurée de l'onde. L'étude et la mesure du signal réfléchi va donc permettre de localiser le défaut 14 (le temps d'aller et retour étant raccourci), et sa gravité (en mesurant l'amplitude des échos). This phenomenon also exists when discontinuities are encountered along the line. As indicated, the electrostatic screen 11 behaves like a line with distributed constants. If the sheath 10 is altered at any point on the cable 1, a defect 14 appears, which will have the consequence of disturbing the propagation of the wave. A premature reflection of the wave then occurs. The study and measurement of the reflected signal will therefore make it possible to locate the defect 14 (the time to go and return being shortened), and its gravity (by measuring the amplitude of the echoes).

Cependant, lorsque le défaut 14 du câble 1 est léger, l'écho sera ténu et vraisemblablement bruité. Le milieu ambiant peut être également intrinsèquement très bruité. Aussi, dans un mode de réalisation préféré de l'invention, pour déterminer avec la précision requise la position du défaut le long du câble, on soumet le signal à un traitement mathématique pour extraire du bruit les données utiles. However, when the defect 14 of the cable 1 is slight, the echo will be slight and probably noisy. The ambient environment can also be intrinsically very noisy. Also, in a preferred embodiment of the invention, to determine with the required precision the position of the fault along the cable, the signal is subjected to a mathematical processing to extract the useful data from the noise.

Il existe de nombreuses méthodes d'extraction d'un signal pollué et même noyé dans le bruit, méthodes utilisées par exemple dans les techniques radar, dans la radioastronomie ou dans la sismologie. There are many methods of extracting a polluted and even drowned in noise signal, methods used for example in radar techniques, in radio astronomy or in seismology.

Une de ces méthodes est particulièrement adaptée dans le cas présent : il s'agit de l'autocorrélation et de 1' intercorrélation.  One of these methods is particularly suitable in the present case: it is autocorrelation and intercorrelation.

La fonction d'autocorrélation d'une fonction s'écrit pour un signal réel x(t) comme suit

Figure img00200001
The autocorrelation function of a function is written for an actual signal x (t) as follows
Figure img00200001

L'autocorrélation mesure la "ressemblance" entre le signal injecté x(t) et sa stricte copie décalée après un décalage temporel T. Autocorrelation measures the "resemblance" between the injected signal x (t) and its strict copy offset after a time offset T.

Comme il est bien connu, les propriétés de la fonction d'autocorrélation sont les suivantes
- elle présente une parité
- la fonction d'autocorrélation d'un signal
aléatoire centré (signal auquel on a soustrait sa
valeur moyenne) tend vers 0 lorsque X augmente
indéfiniment : r=( )=0
- La fonction d'autocorrélation est maximale pour

Figure img00200002
As is well known, the properties of the autocorrelation function are as follows:
- it has a parity
- the autocorrelation function of a signal
centered random (signal to which we have subtracted its
mean value) tends to 0 when X increases
indefinitely: r = () = 0
- The autocorrelation function is maximum for
Figure img00200002

On en conclut que c'est un moyen pratique et efficace de calculer le déphasage entre les deux ondes. Or dans le cadre de l'application visée par l'invention, le déphasage est directement lié à la position du défaut. We conclude that it is a practical and efficient way to calculate the phase difference between the two waves. In the context of the application targeted by the invention, the phase shift is directly linked to the position of the fault.

Il est également connu par la théorie du traitement du signal que la transformée de Fourier de la fonction d'autocorrélation d'un signal x(t) est strictement équivalente à sa densité spectrale énergétique, soit

Figure img00200003

ou, ce qui est équivalent, que la transformation de Fourier inverse de la densité de la densité spectrale énergétique f(v) est égale à la fonction d'autocorrélation.It is also known from signal processing theory that the Fourier transform of the autocorrelation function of a signal x (t) is strictly equivalent to its energy spectral density, ie
Figure img00200003

or, which is equivalent, that the inverse Fourier transformation of the density of the energy spectral density f (v) is equal to the autocorrelation function.

On sait par ailleurs que la transformée de Fourier d'une Gaussienne est une Gaussienne, soit

Figure img00210001
We also know that the Fourier transform of a Gaussian is a Gaussian, that is
Figure img00210001

On en déduit immédiatement que le résultat de l'autocorrélation est également une fonction Gaussienne dont l'écart type est multiplié par un facteur a par rapport à la fonction initiale. Or, l'impulsion sélectionnée pour un mode de réalisation préféré du procédé selon l'invention a une forme Gaussienne. We deduce immediately that the result of the autocorrelation is also a Gaussian function whose standard deviation is multiplied by a factor a compared to the initial function. However, the pulse selected for a preferred embodiment of the method according to the invention has a Gaussian form.

En pratique l'onde réfléchie par l'écho n'est pas strictement identique à sa génitrice : c'est bien sûr une
Gaussienne, d'amplitude plus faible, mais dont l'écart type a est légèrement plus grand.
In practice, the wave reflected by the echo is not strictly identical to its generator: it is of course a
Gaussian, of smaller amplitude, but whose standard deviation a is slightly larger.

Il est donc plus exact de parler dans ce cas intercorrélation. It is therefore more accurate to speak in this case intercorrelation.

Selon le procédé de l'invention, on effectue une intercorrélation entre le signal injecté x(t) et son écho e(t), mesuré à l'entrée du câble blessé. En d'autres termes, on recherche, à l'aide d'un outil mathématique, la "ressemblance" entre le signal injecté x(t) et son écho mesuré et analysé e(tJ.  According to the method of the invention, an intercorrelation is carried out between the injected signal x (t) and its echo e (t), measured at the input of the injured cable. In other words, we seek, using a mathematical tool, the "resemblance" between the injected signal x (t) and its measured and analyzed echo e (tJ.

L'avantage de cette approche est que tous les bruits non corrélés présents dans les signaux x(t) et e(t) sont minimisés, comme il le sera montré ci-après dans des exemples pratiques. The advantage of this approach is that all uncorrelated noise present in the signals x (t) and e (t) is minimized, as will be shown below in practical examples.

Mathématiquement, l'intercorrélation rxe(t) pour les deux signaux réels x(t) et e(t) est ainsi définie

Figure img00210002
Mathematically, the intercorrelation rxe (t) for the two real signals x (t) and e (t) is thus defined
Figure img00210002

Cette fonction présente un maximum pour une valeur particulière de X
Dans l'application, X représente un décalage temporel entre les deux fonctions, ce décalage temporel étant directement lié au temps mis par l'onde pour se réfléchir sur le défaut. La valeur de T, exprimée en seconde ou Fs est très exactement le temps mis par l'onde électromagnétique pour se propager jusqu'au défaut 14, s'y réfléchir, et revenir à l'entrée du câble 1. Cette valeur de T, associée à la vitesse de propagation de l'onde électromagnétique, permet de calculer directement et avec précision la position du défaut 14 par rapport à l'entrée du câble.
This function has a maximum for a particular value of X
In the application, X represents a time difference between the two functions, this time difference being directly linked to the time taken by the wave to reflect on the fault. The value of T, expressed in seconds or Fs is very exactly the time taken by the electromagnetic wave to propagate until fault 14, to reflect on it, and to return to the entry of the cable 1. This value of T, associated with the speed of propagation of the electromagnetic wave, makes it possible to calculate directly and with precision the position of the defect 14 relative to the entry of the cable.

On va considérer plus particulièrement le cas de deux impulsions gaussiennes, par exemple les deux signaux x et y tels que

Figure img00220001

avec a et b des constantes de proportionnalité.We will more particularly consider the case of two Gaussian pulses, for example the two signals x and y such that
Figure img00220001

with a and b constants of proportionality.

La fonction intercorrélation entre ces deux fonctions est équivalente, dans le cas présent, au produit de convolution de ces deux fonctions x et y. On montre alors que le résultat est tel

Figure img00220002
The intercorrelation function between these two functions is equivalent, in this case, to the convolution product of these two functions x and y. We then show that the result is such
Figure img00220002

S'il n'y a aucun décalage temporel entre les deux signaux x et y, la fonction r (T) est maximale à
xy l'abscisse 0. Si y(t) et maximale en t + t0, on montre, par un simple changement de variable, que r (T) est maximale
xy pour T = tO.
If there is no time offset between the two signals x and y, the function r (T) is maximum at
xy the abscissa 0. If y (t) and maximum in t + t0, we show, by a simple change of variable, that r (T) is maximum
xy for T = tO.

On va montrer la possibilité de traitement d'un signal bruité par une méthode d'autocorrélation sur un exemple particulier. We will show the possibility of processing a noisy signal by an autocorrelation method on a particular example.

On considère un émetteur d'un signal x(t) situé à une distance L d'une surface réflectrice, distance L que l'on veut mesurer. Le signal se propage à la vitesse v. Si on appelle y(t) le signal réfléchi mesuré à l'emplacement de l'émetteur, y(t) est l'image du signal x(t), mais affaibli d'un coefficient c et décalé par rapport à x(t) d'un retard t0 = 2L/v. We consider an emitter of a signal x (t) located at a distance L from a reflecting surface, distance L that we want to measure. The signal propagates at speed v. If we call y (t) the reflected signal measured at the location of the transmitter, y (t) is the image of the signal x (t), but weakened by a coefficient c and offset with respect to x (t ) of a delay t0 = 2L / v.

Le signal y(t) est supposé noyé dans un bruit de fond "blanc" B(t). The signal y (t) is assumed to be embedded in a "white" background noise B (t).

Le signal réfléchi obéit donc à la relation
y(t)= cx(t-to)+B(t) (7).
The reflected signal therefore obeys the relation
y (t) = cx (t-to) + B (t) (7).

L'intercorrélation est par définition donnée par la relation suivante

Figure img00230001
Intercorrelation is by definition given by the following relation
Figure img00230001

L'intercorrélation d'un signal avec un bruit blanc étant nulle, on obtient simplement

Figure img00230002

soit en changeant de variable et en posant t' = t-to :
Figure img00230003

ce qui représente exactement la fonction d'autocorrélation du signal x(t) dont il est connu qu'elle passe par un maximum pour une valeur du temps de corrélation (T-to) égale à 0.Since the intercorrelation of a signal with white noise is zero, we simply obtain
Figure img00230002

either by changing the variable and setting t '= t-to:
Figure img00230003

which exactly represents the autocorrelation function of the signal x (t) which is known to go through a maximum for a value of the correlation time (T-to) equal to 0.

Cette simplification de la fonction intercorrélation en une fonction d'autocorrélation n'est possible que si le signal retour à une forme identique au signal émis. Par contre, ce résultat est valable quel que soit affaiblissement, la forme ou la nature du signal utilisé sinusoïde, créneaux, Gaussienne, ondes électromagnétiques, sonores, etc. This simplification of the intercorrelation function into an autocorrelation function is only possible if the signal returns to a form identical to the transmitted signal. On the other hand, this result is valid whatever weakening, the form or the nature of the signal used sinusoid, slots, Gaussian, electromagnetic, sound waves, etc.

Dans ce cas simple, l'autocorrélation est directement interprétable, et son maximum donne accès à la distance L=v/2to recherchée. In this simple case, the autocorrelation is directly interpretable, and its maximum gives access to the distance L = v / 2to sought.

Dans le cas du câble 1, l'impulsion de forme
Gaussienne injectée garde son caractère gaussien après réflexion sur le défaut. Cependant, il est possible que sa largeur à mi-hauteur ou, ce qui est équivalent, son écart type a soit modifié, sans pour autant perdre son caractère gaussien. Dans ce cas, l'intercorrélation ne se simplifie plus en auto-corrélation mais, comme il a été montré, l'intercorrélation de deux signaux gaussiens reste gaussienne et la fonction intercorrélation prend la forme simple suivante

Figure img00240001

de telle sorte que le maximum de la fonction r (T) est
xy caractéristique de la position L du défaut, source de l'écho mesuré et analysé, tel que L=v/2to, t0 étant la valeur pour laquelle la fonction r (T) est maximale.In the case of cable 1, the shape pulse
Gaussian injected keeps its Gaussian character after thinking about the defect. However, it is possible that its width at half-height or, what is equivalent, its standard deviation a is modified, without losing its Gaussian character. In this case, the cross-correlation is no longer simplified in autocorrelation but, as it has been shown, the cross-correlation of two Gaussian signals remains Gaussian and the cross-correlation function takes the following simple form
Figure img00240001

so that the maximum of the function r (T) is
xy characteristic of the position L of the fault, source of the echo measured and analyzed, such that L = v / 2to, t0 being the value for which the function r (T) is maximum.

La Demanderesse a conduit des simulations et des tests sur différentes configurations de câbles, différents types de défauts, en milieu bruité ou non. Quelques exemples des résultats obtenus vont maintenant être détaillés pour mieux mettre en évidence les caractéristiques importantes du procédé selon l'invention. The Applicant has conducted simulations and tests on different cable configurations, different types of faults, whether in a noisy environment or not. Some examples of the results obtained will now be detailed to better highlight the important characteristics of the process according to the invention.

On va tout d'abord considérer que le milieu est idéal, c'est-à-dire non bruité. A titre d'exemple, on va considérer le cas d'un câble métallique multipaires enterre. We will first consider that the environment is ideal, that is to say not noisy. As an example, we will consider the case of a buried multipair metal cable.

Pour ce faire on se reporte de nouveau au modèle de la figure 5a.To do this, we refer again to the model in FIG. 5a.

On effectue les hypothèses suivantes : le défaut 14 est une blessure de la gaine extérieure 10 du câble, située â 100 m de l'entrée, sur une longueur de 10 cm. De ce fait, la gaine est devenue poreuse et s'est imprégnée d'humidité et l'on obtient od = 1 s/m. The following hypotheses are carried out: the defect 14 is a wound in the outer sheath 10 of the cable, located 100 m from the entrance, over a length of 10 cm. As a result, the sheath became porous and became impregnated with humidity and od = 1 s / m is obtained.

L'onde mesurée et analysée â l'entrée du câble 1 dans le domaine temporel est illustrée par la courbe du diagramme temporel de la figure 7a. L'axe vertical V représente l'amplitude de l'impulsion d'entrée Ve en Volts et l'axe horizontal est l'axe des temps t, gradué en ps.  The wave measured and analyzed at the entry of the cable 1 in the time domain is illustrated by the curve of the time diagram in FIG. 7a. The vertical axis V represents the amplitude of the input pulse Ve in Volts and the horizontal axis is the time axis t, graduated in ps.

En réalité, la courbe comprend deux parties bien distinctes : une impulsion unique C1 de forte amplitude (positive dans l'exemple), et une suite d'impulsions (négatives dans l'exemple), référencées globalement C2, d'amplitudes très inférieures et décroissantes. La courbe C1 représente l'impulsion injectée et les différents extréma de la courbe C2 les échos multiples dus à la réflexion de l'onde sur le défaut 14, atténués du fait des pertes subies pendant la propagation. In reality, the curve includes two very distinct parts: a single pulse C1 of high amplitude (positive in the example), and a series of pulses (negative in the example), globally referenced C2, of very lower amplitudes and decreasing. The curve C1 represents the injected pulse and the various extremes of the curve C2 the multiple echoes due to the reflection of the wave on the fault 14, attenuated due to the losses suffered during the propagation.

On constate que l'écho multiple C2 (plusieurs allers et retours entre le défaut 14 et l'entrée) est bien visible dans ce cas idéal.  It can be seen that the multiple echo C2 (several round trips between fault 14 and the input) is clearly visible in this ideal case.

De façon pratique, on utilise un oscilloscope ou l'écran d'un micro-ordinateur pour afficher la courbe. I1 est alors possible de situer, "à l'oeil", la position du défaut 14 le long du câble 1 avec une assez bonne précision. In practice, an oscilloscope or the screen of a microcomputer is used to display the curve. I1 is then possible to locate, "by eye", the position of the defect 14 along the cable 1 with fairly good accuracy.

En effet, l'abscisse peut être graduée en mètres au lieu de micro-secondes, étant donné que la vitesse de propagation du signal le long du câble 1 est connue.Indeed, the abscissa can be graduated in meters instead of microseconds, since the speed of propagation of the signal along the cable 1 is known.

Puisque l'on a considéré que le milieu ambiant était idéal, c'est-à-dire non bruité ou bruité de façon non significative, un traitement mathématique du signal n'est pas nécessaire. Cependant, les échos sont fortement atténués. En d'autres termes, on peut "extraire" grâce â un traitement par autocorrélation l'écho "noyé" dans l'épaisseur du trait d'abscisse. Une simple "règle de 3" donne alors, en pourcentage, par rapport â la longueur totale du câble 1, la position du défaut 14. Since the ambient environment was considered to be ideal, that is to say not noisy or noiselessly noisy, a mathematical processing of the signal is not necessary. However, the echoes are greatly attenuated. In other words, it is possible to "extract" through an autocorrelation treatment the echo "drowned" in the thickness of the abscissa line. A simple "rule of 3" then gives, in percentage, relative to the total length of the cable 1, the position of the defect 14.

A partir d'un fichier numérique de l'onde illustré sur la figure 7a, obtenu après mesures, et de celui du signal injecté (connu a priori), le calcul de la courbe intercorrélation est effectué à l'aide d'un outil informatique approprié, par exemple à l'aide d'un logiciel spécialisé tel que le logiciel mathématique MATHLAB (marque déposée). From a digital file of the wave illustrated in FIG. 7a, obtained after measurements, and that of the injected signal (known a priori), the calculation of the intercorrelation curve is carried out using a computer tool suitable, for example using specialized software such as MATHLAB (registered trademark) mathematical software.

La fonction intercorrélation, comme le montre le diagramme en YX de la figure 7b, est très pure. Elle comporte comme précédemment deux zones distinctes : un pic C'î, centré (dans l'exemple décrit) sur la valeur 2048, et une suite de pics, référencés globalement C'2, centrés sensiblement sur les valeurs 1950, 1840 et 1720. Le pic C' est représenté écrêté du fait de sa très forte amplitude. The cross-correlation function, as shown in the YX diagram in Figure 7b, is very pure. As before, it comprises two distinct zones: a peak C'î, centered (in the example described) on the value 2048, and a series of peaks, referenced globally C'2, substantially centered on the values 1950, 1840 and 1720. The peak C 'is shown clipped due to its very high amplitude.

L'échelle des abscisses X est liée au paramètre X des formules intercorrélation donc directement liée â l'emplacement du défaut tel que
L=V(T/2) (12)
L étant la distance du défaut par rapport à l'entrée du câble 1 et V la vitesse de propagation de l'impulsion dans ce câble.
The abscissa scale X is linked to the parameter X of the intercorrelation formulas, therefore directly linked to the location of the defect such that
L = V (T / 2) (12)
L being the distance of the fault with respect to the entry of cable 1 and V the speed of propagation of the pulse in this cable.

Le grand pic, C'i, centré sur la valeur 2048 de l'axe des abscisses, est le maximum donné par l'autocorrélation du signal d'entrée sur lui-même (figure 7a : C1). Ce pic ne contient aucune information sur le défaut. The large peak, C'i, centered on the value 2048 of the abscissa axis, is the maximum given by the autocorrelation of the input signal on itself (FIG. 7a: C1). This peak does not contain any information about the fault.

Par contre, les autres pics, C'2, centrés sensiblement sur les abscisses X = 1950, 1840 et 1720, apparaissent uniquement â cause de la présence du défaut 14. On the other hand, the other peaks, C'2, centered substantially on the abscissa X = 1950, 1840 and 1720, appear only because of the presence of the defect 14.

C'est l'indication claire que des échos multiples "ressemblants" au signal injecté sont présents.This is a clear indication that multiple echoes "resembling" the injected signal are present.

Sur la figure 7b, la longueur du câble 1, supposée égale à 1000 m, a été découpée en 2048 éléments. De ce fait T varie en réalité de -2048 à +2048 ou plus exactement de 0 à 4096. In Figure 7b, the length of cable 1, assumed to be 1000 m, has been cut into 2048 elements. Therefore T actually varies from -2048 to +2048 or more exactly from 0 to 4096.

En d'autres termes, une unité sur l'échelle des abscisses représente 50 cm. Typiquement, la localisation du défaut pourra être effectuée avec une précision de 1 mètre. In other words, a unit on the abscissa scale represents 50 cm. Typically, the location of the fault can be performed with an accuracy of 1 meter.

Elle peut être obtenue en recherchant le maximum mathématique des courbes sur les fichiers de calculs.It can be obtained by searching for the mathematical maximum of the curves on the calculation files.

Des résultats analogues ont été obtenus pour les autres configurations de câbles et il est inutile de les détailler en totalité. Cependant, la détermination et la localisation d'un défaut peuvent encore être améliorées en utilisant une méthode différentielle. Similar results have been obtained for other cable configurations and there is no need to detail them in full. However, the determination and localization of a defect can be further improved using a differential method.

On va décrire une telle méthode en se plaçant dans le cas d'un câble enterré sous conduite et en se référant de nouveau au modèle de la figure Sb. On suppose, comme précédemment, que le milieu ambiant n'est pas bruité (milieu idéal). On suppose que le défaut 14 est un défaut franc, c'est-à-dire occasionnant une perturbation importante. We will describe such a method by taking the case of a cable buried under pipe and by referring again to the model in Figure Sb. It is assumed, as before, that the ambient environment is not noisy (ideal environment). It is assumed that fault 14 is a clear fault, that is to say causing a significant disturbance.

Afin de rendre maximale la perturbation due au défaut 14, on applique une méthode différentielle de la signature d'un câble blessé, on soustrait la signature de ce même câble sans blessure. Ainsi, ce sont les variations des caractéristiques électromagnétiques liées au défaut 14, qui sont mises en évidence par intercorrélation. In order to maximize the disturbance due to fault 14, a differential method of the signature of an injured cable is applied, the signature of this same cable without injury is subtracted. Thus, it is the variations of the electromagnetic characteristics linked to fault 14, which are highlighted by intercorrelation.

Dans l'exemple décrit par référence à la figure 8, on considère que le défaut 14 a une conductance
CE = 0,1 s/m, une longueur de 1 cm, car la conduite 2 est supposée remplie d'eau.
In the example described with reference to FIG. 8, it is considered that fault 14 has a conductance
EC = 0.1 s / m, a length of 1 cm, because line 2 is assumed to be filled with water.

On constate que, sur la figure 8, le défaut apparaît seul, l'intercorrélation du signal injecté avec lui-même n' apparaissant plus. It can be seen that, in FIG. 8, the fault appears alone, the intercorrelation of the signal injected with itself no longer appearing.

On va enfin détailler les résultats obtenus dans des conditions très défavorables, à savoir un défaut léger de la gaine 10 d'un câble aérien 1', répondant au modèle illustré par la figure 5c. En outre, on suppose que le sol est sec, que l'air est non saturé d'humidité et que le défaut, par hypothèse léger, présente une faible conductance. De façon plus précise, les hypothèses sont les suivantes : défaut de 1 cm à 100 m, avec la conductivité du défaut adéfaut = 0,0001, de l'air oair = 0,1, et du sol osol = 0,01. Malgré ces conditions tout à fait défavorables, il subsiste un signal faible mais exploitable. Finally, we will detail the results obtained under very unfavorable conditions, namely a slight defect in the sheath 10 of an overhead cable 1 ′, corresponding to the model illustrated in FIG. 5c. In addition, it is assumed that the soil is dry, that the air is not saturated with humidity and that the defect, which is assumed to be slight, has a low conductance. More precisely, the hypotheses are as follows: defect from 1 cm to 100 m, with the conductivity of the defect defect = 0.0001, air oair = 0.1, and soil osol = 0.01. Despite these completely unfavorable conditions, there remains a weak but exploitable signal.

La figure 9 illustre l'intercorrélation différentielle du signal mesuré en entrée du câble 1. I1 est à noter que la vitesse de propagation de l'onde est plus importante dans le cas d'un câble aérien que dans le cas d'un câble enterré. FIG. 9 illustrates the differential intercorrelation of the signal measured at the input of the cable 1. It should be noted that the speed of propagation of the wave is greater in the case of an overhead cable than in the case of a buried cable .

Bien qu'utile dans le cas d'un milieu ambiant dit "idéal" (c'est-à-dire non bruité), le traitement mathématique s'avère pratiquement indispensable dans le cas d'un milieu bruité, en tout état de cause s'il s'agit d'un milieu fortement bruité. Although useful in the case of an ambient environment called "ideal" (that is to say not noisy), mathematical processing proves to be practically essential in the case of a noisy environment, in any event if it is a highly noisy environment.

Là encore, ces conditions défavorables peuvent etres simulées sur les modèles qui ont été précédemment définis dans le cadre du procédé selon l'invention. On peut en effet, à l'aide du logiciel de simulation utilisé, par exemple le logiciel de traitement mathématique du signal "MATHLAB" précité, additionner du bruit, par exemple du bruit dit "blanc", ce en proportion plus ou moins importante. Again, these unfavorable conditions can be simulated on the models which have been previously defined in the context of the method according to the invention. It is indeed possible, using the simulation software used, for example the mathematical signal processing software "MATHLAB" mentioned above, to add noise, for example so-called "white" noise, this in greater or lesser proportion.

Différents niveaux de bruit ont été simulés. Les expérimentations menées par la Demanderesse ont montré que même lorsque l'écho est noyé dans un bruit cent fois, voire dans les cas extrêmes mille fois plus important que luimême, l'extraction de l'information utile (échos) est encore possible. A titre d'exemple, on va décrire en regard des figures 10a et 10b, le cas extrême d'un signal très fortement bruité. Different noise levels have been simulated. The experiments carried out by the Applicant have shown that even when the echo is drowned in noise a hundred times, or even in extreme cases a thousand times greater than itself, the extraction of useful information (echoes) is still possible. By way of example, we will describe with reference to FIGS. 10a and 10b, the extreme case of a very highly noisy signal.

On suppose que le défaut 14 a une longueur de 10 cm et se trouve à 100 mètres de l'entrée du câble 1 et que le paramètre ad est égal à l'unité. On se place dans le cas d'un câble enterré dont le modèle est décrit par la figure Sa. Le signal injecté et l'écho devraient être théoriquement similaires à ce qui est illustré par la figure 7a. It is assumed that the defect 14 is 10 cm long and is 100 meters from the entry of cable 1 and that the parameter ad is equal to unity. We take the case of a buried cable, the model of which is described in FIG. Sa. The injected signal and the echo should be theoretically similar to what is illustrated in FIG. 7a.

La figure 10a illustre le signal injecté (Gaussienne de 1 V maximum) et l'écho correspondant. Ces signaux sont tout à fait invisibles, car ils sont entièrement noyés dans le bruit : le rapport signal sur bruit est d'environ 1/1000. Figure 10a illustrates the signal injected (Gaussian of 1 V maximum) and the corresponding echo. These signals are completely invisible, because they are completely embedded in the noise: the signal to noise ratio is around 1/1000.

De façon avantageuse, pour extraire le signal utile, le traitement est effectué en deux étapes - étape 1 : Moyenne sur plusieurs mesures bruitées, par
exemple 50 mesures - étape 2 : Intercorrélation sur le signal ainsi "filtré".
Advantageously, to extract the useful signal, the processing is carried out in two stages - stage 1: Average over several noisy measurements, by
example 50 measurements - step 2: Intercorrelation on the signal thus "filtered".

L'opération intercorrélation permet, malgré le bruit, de localiser le défaut 14, comme le montre la figure 10b. Il apparaît, sur cette figure, des "raies" parasites, mais il existe des pics exploitables correspondants au signal injecté, C"1, et aux signaux d'échos, C"2, utiles pour la localisation du défaut 14. En outre, il est possible d'améliorer ce résultat en augmentant le nombre de mesures successives sur lesquelles on effectue une moyenne. The intercorrelation operation makes it possible, despite the noise, to locate the fault 14, as shown in FIG. 10b. Parasitic "lines" appear in this figure, but there are exploitable peaks corresponding to the injected signal, C "1, and the echo signals, C" 2, useful for locating the fault 14. In addition, it is possible to improve this result by increasing the number of successive measurements on which an average is carried out.

Si on s'éloigne de ce cas extrême, pour des niveaux de bruits moyens (par exemple pour un rapport signal/bruit de l'ordre de 1/100) ou faible, les raies parasites disparaissent, pour ne laisser subsister que les pics correspondant aux échos et au signal injecté (ou aux seuls échos, si on met en oeuvre une méthode différentielle). If we move away from this extreme case, for average noise levels (for example for a signal / noise ratio of the order of 1/100) or low, the parasitic lines disappear, leaving only the corresponding peaks echoes and the signal injected (or only echoes, if a differential method is used).

On va maintenant décrire, par référence à la figure 11, un exemple de dispositif de localisation de défaut 14, sur un câble métallique multipaires 1, pour la mise en oeuvre du procédé de l'invention. We will now describe, with reference to FIG. 11, an example of a fault location device 14, on a multi-pair metal cable 1, for implementing the method of the invention.

Dans l'exemple décrit, l'architecture du dispositif de localisation de défaut 14 est bâtie autour d'un microordinateur 40. Le micro-ordinateur 40 pilote un générateur d'impulsion 41, par exemple pour la génération d'une impulsion de forme Gaussienne, dans un mode de réalisation préféré de l'invention. L'impulsion générée est appliquée entre l'écran électrostatique 11 et le milieu ambiant symbolisé par la terre. In the example described, the architecture of the fault location device 14 is built around a microcomputer 40. The microcomputer 40 controls a pulse generator 41, for example for the generation of a pulse of Gaussian shape , in a preferred embodiment of the invention. The pulse generated is applied between the electrostatic screen 11 and the ambient medium symbolized by the earth.

Dans un exemple de réalisation pratique, le générateur 41 peut être constitué par une carte spécialisée insérée dans le micro-ordinateur 40, telle que la carte "Compugen 1100", commercialisée par la société "Le Croy". In a practical embodiment, the generator 41 may consist of a specialized card inserted in the microcomputer 40, such as the "Compugen 1100" card, sold by the company "Le Croy".

Elle reçoit donc des instructions élaborées par l'unité centrale du micro-ordinateur 40 sous la conduite d'un programme enregistré. Cette carte 41 génère toute forme d'onde à partir du contenu d'une mémoire (par exemple de capacité 16*106 mots de 12 bits) connectée à l'entrée d'un convertisseur numérique-analogique (non représenté).It therefore receives instructions developed by the central unit of the microcomputer 40 under the guidance of a recorded program. This card 41 generates any waveform from the content of a memory (for example of capacity 16 * 10 6 words of 12 bits) connected to the input of a digital-analog converter (not shown).

La résolution temporelle est de 12,5 ns (80 MHz) et la résolution en amplitude est de 4096 points (12 bits). The temporal resolution is 12.5 ns (80 MHz) and the amplitude resolution is 4096 points (12 bits).

La forme, la durée et l'amplitude de l'impulsion générée sont fonction, notamment, des caractéristiques connues du câble 1 et de sa configuration (enterrée, enterrée en canalisation ou aérien). The shape, duration and amplitude of the pulse generated are a function, in particular, of the known characteristics of the cable 1 and of its configuration (buried, buried in pipeline or overhead).

Dans la pratique, il s'agit de générer une impulsion électrique démarrant à 0 Volt pour t = 0 dont les caractéristiques ont été décrites en regard de la figure 6. In practice, this involves generating an electrical pulse starting at 0 Volt for t = 0, the characteristics of which have been described with reference to FIG. 6.

Les impulsions électriques correspondant, d'une part, à l'impulsion injectée en entrée du câble 1 et, d'autre part, aux échos produits par le ou les défauts 14 le long du câble 1 sont numérisées par deux cartes spécialisées supplémentaires, sous la référence unique 42, par exemple du type "Compuscope 8012/PCI", également commercialisées par la société "Le Croy". Ces cartes 42 effectuent l'acquisition en temps réel des signaux présents en entrée de câble 1, par échantillonnage, de façon à réaliser la conversion inverse analogique-numérique. La période d'échantillonnage est de 12,5 ns. Les cartes 42 sont également insérées dans le micro-ordinateur 40. The electrical pulses corresponding, on the one hand, to the pulse injected at the input of cable 1 and, on the other hand, to the echoes produced by fault (s) along cable 1 are digitized by two additional specialized cards, under the unique reference 42, for example of the "Compuscope 8012 / PCI" type, also sold by the company "Le Croy". These cards 42 carry out the acquisition in real time of the signals present at the cable input 1, by sampling, so as to carry out the reverse analog-to-digital conversion. The sampling period is 12.5 ns. The cards 42 are also inserted in the microcomputer 40.

Le micro-ordinateur 40 exécute par ailleurs, sous la conduite de programmes enregistrés tous les traitements mathématiques nécessaires, notamment les opérations d'autocorrélation ou d'intercorrélation (par exemple sous la conduite du logiciel "MATELAS" précité ou d'un logiciel similaire) et élabore les instructions nécessaires au bon fonctionnement de la carte de génération d'impulsions 41 et des cartes d'acquisition de signaux 42. The microcomputer 40 moreover performs, under the guidance of recorded programs, all the necessary mathematical processing, in particular the autocorrelation or intercorrelation operations (for example under the guidance of the abovementioned "MATELAS" software or similar software) and develops the instructions necessary for the proper functioning of the pulse generation card 41 and of the signal acquisition cards 42.

Les signaux acquis et analysés, après traitement mathématique éventuel, sont stockés dans des organes de mémorisation classiques associés à l'unité centrale du micro-ordinateur 40 (mémoire vive et/ou mémoire de masse) et sont affichés sur l'écran 400 du micro-ordinateur 40, en temps réel ou en différé. The signals acquired and analyzed, after possible mathematical processing, are stored in conventional memory organs associated with the central unit of the microcomputer 40 (random access memory and / or mass memory) and are displayed on the screen 400 of the microphone. -computer 40, in real time or delayed.

Le procédé selon l'invention qui vient d'être décrit dans ses différentes variantes, et notamment celles faisant appel à un post-traitement mathématique, permet de localiser un défaut avec une grande précision, même si le défaut est ténu et si le câble est plongé dans un milieu bruité. The method according to the invention which has just been described in its different variants, and in particular those using mathematical post-processing, makes it possible to locate a fault with great precision, even if the fault is slight and if the cable is immersed in a noisy environment.

Cependant, dans certaines configurations, il subsiste une incertitude qui peut être considérée comme trop importante.However, in certain configurations, there remains an uncertainty which can be considered too great.

Notamment, pour des configurations de câble enterrés, telle la configuration décrite en regard de la figure 5a (qui se modélise par la figure 5b), il est extrêmement important que la localisation du défaut le long du câble soit la plus précise possible. Dans ce cas, il est en effet nécessaire de déterrer le câble pour procéder à des réparations. On conçoit aisément que cette opération nécessite des moyens importants et se révèle onéreuse.In particular, for buried cable configurations, such as the configuration described with reference to FIG. 5a (which is modeled by FIG. 5b), it is extremely important that the location of the fault along the cable is as precise as possible. In this case, it is indeed necessary to dig up the cable to make repairs. It is easy to see that this operation requires significant resources and proves to be expensive.

Aussi, selon une caractéristique supplémentaire de l'invention, une fois la localisation effectuée selon les étapes principales du procédé (mesure de la réflexion du signal injecté et traitement mathématique éventuel du signal mesuré), on peut localiser le défaut de façon plus précise en mesurant le rayonnement électromagnétique du câble lorsqu'on injecte en entrée un signal périodique ou une suite d'impulsions qui vont se propager le long du câble. Also, according to an additional characteristic of the invention, once the location has been carried out according to the main steps of the method (measurement of the reflection of the injected signal and possible mathematical processing of the measured signal), the fault can be located more precisely by measuring the electromagnetic radiation of the cable when a periodic signal or a series of pulses which are propagated along the cable is injected.

Les figures 12a et 12b illustrent de façon schématique cette variante complémentaire du procédé selon l'invention. Figures 12a and 12b schematically illustrate this complementary variant of the method according to the invention.

On a supposé, comme le montre plus particulièrement la figure 12a, que le câble 1 était du type enterré (voir figures 5a et 5b) et qu'il présentait un défaut 14 de longueur déterminée ld. De façon pratique, la détermination de la position du défaut 14 s'effectue avec une précision finie. Si L est la position exacte du centre du défaut 14 par rapport à l'entrée (arbitrairement X = 0 sur l'axe des abscisses représenté sur la figure 12b), la distance mesurée est égale à L + [i'd/2] . La valeur de ld est en général faible (par exemple de l'ordre de 10 cm), i'd représente donc la zone d'incertitude sur la localisation exacte du défaut 14, suivant une direction parallèle au câble 1. It has been assumed, as shown more particularly in FIG. 12a, that the cable 1 was of the buried type (see FIGS. 5a and 5b) and that it had a defect 14 of determined length ld. In practice, the position of the defect 14 is determined with finite precision. If L is the exact position of the center of the defect 14 with respect to the input (arbitrarily X = 0 on the abscissa axis shown in Figure 12b), the measured distance is equal to L + [i'd / 2] . The value of ld is generally low (for example of the order of 10 cm), i'd therefore represents the area of uncertainty on the exact location of the fault 14, in a direction parallel to the cable 1.

Pour réduire la longueur l'd de la zone d'incertitude, on injecte en entrée du câble 1 des signaux électriques, par exemple impulsionnels, et on mesure le rayonnement électromagnétique H émis par le câble 1. To reduce the length d of the uncertainty zone, electrical signals, for example pulse signals, are injected at the input of the cable 1, and the electromagnetic radiation H emitted by the cable 1 is measured.

De façon plus précise, une fois les premières étapes du procédé effectuées et la localisation du défaut 14 acquise avec la précision rappelée ci-dessus (L + [1 'd/2] ), on envoie sur place une équipe d'intervention symbolisée, sur la figure 12a, par un opérateur unique Op. Celui-ci est muni d'un appareil mobile 5 de mesure du rayonnement électromagnétique H et se déplace dans la zone où le câble 1 comporte un défaut 14.  More precisely, once the first steps of the process have been completed and the location of fault 14 acquired with the precision recalled above (L + [1 'd / 2]), a symbolized intervention team is sent to the site, in FIG. 12a, by a single operator Op. This is provided with a mobile device 5 for measuring the electromagnetic radiation H and moves in the area where the cable 1 has a fault 14.

L'appareil de mesure 5 comprend essentiellement une antenne 50 située en partie inférieure de celui-ci et qui peut donc se déplacer parallèlement à la surface du sol Ss. The measuring device 5 essentially comprises an antenna 50 located in the lower part thereof and which can therefore move parallel to the surface of the ground Ss.

L'appareil comprend un boîtier électronique 51 muni de circuits électroniques classiques recevant les signaux issus du rayonnement électromagnétique H capté par l'antenne 50.The apparatus comprises an electronic unit 51 provided with conventional electronic circuits receiving the signals coming from the electromagnetic radiation H received by the antenna 50.

Le boîtier 51 comprend divers autres organes et plus particulièrement un écran de visualisation 54. Une structure mécanique tubulaire 52 assujettit l'antenne 50 au boîtier électronique 51. L'antenne 50 peut être fixe (avantageusement inclinée par rapport à la structure tubulaire 52, pour des raisons d'ergonomie) ou avoir une inclinaison ajustable (à l'aide d'une rotule ou d'un organe similaire). La structure tubulaire 52 est avantageusement munie de poignées 53, par exemple du type "guidon", ou de tout autre organe de préhension, ce qui permet à l'opérateur de tenir fermement l'appareil 5 à la main, de le déplacer, et de maintenir l'antenne 50 parallèle à la surface du sol Ss.The housing 51 includes various other members and more particularly a display screen 54. A tubular mechanical structure 52 subjects the antenna 50 to the electronic housing 51. The antenna 50 can be fixed (advantageously inclined relative to the tubular structure 52, to ergonomic reasons) or have an adjustable tilt (using a ball joint or similar). The tubular structure 52 is advantageously provided with handles 53, for example of the "handlebar" type, or any other gripping member, which allows the operator to firmly hold the device 5 by hand, to move it, and to maintain the antenna 50 parallel to the surface of the ground Ss.

Lorsque l'opérateur Op se trouve à proximité du câble 1, juste à la verticale de celui-ci, le signal capté est maximum. Lorsqu'il s'en éloigne, le signal capté décroît. L'opérateur Op peut donc localiser le passage du câble 1 et, ensuite, suivre un chemin parallèle à celui-ci. When the operator Op is near cable 1, just vertically of it, the signal received is maximum. When it moves away from it, the signal received decreases. The operator Op can therefore locate the passage of cable 1 and then follow a path parallel to it.

Le diagramme sur la partie inférieure de la figure 12b illustre la variation de l'amplitude du signal reçu en fonction de l'éloignement de l'entrée du câble 1 courbe C3 représentant l'amplitude du rayonnement électromagnétique H en fonction de l'abscisse X. La décroissance régulière de l'amplitude de H est due à l'affaiblissement naturel des signaux électriques injectés en entrée lors de leur propagation le long du câble 1. The diagram on the lower part of FIG. 12b illustrates the variation of the amplitude of the signal received as a function of the distance from the cable entry 1 curve C3 representing the amplitude of the electromagnetic radiation H as a function of the abscissa X The regular decrease in the amplitude of H is due to the natural weakening of the electrical signals injected at the input during their propagation along the cable 1.

Par contre, à proximité immédiate du défaut 14, le signal reçu, comme illustré sur la courbe C3, présence une discontinuité importante qui se traduit par une augmentation brutale de l'amplitude du signal capté, suivie d'une décroissance tout aussi rapide. Ce pic Hp, centré sur le défaut 14, est très localisé, ce qui permet une grande sélectivité. C'est cette discontinuité qui est détectée lors du déplacement de l'appareil 5. L'opérateur Op peut ainsi localiser très précisément l'endroit du défaut. Il suffit ensuite de creuser le sol à cet endroit, et seulement à cet endroit, pour déterrer le câble. On the other hand, in the immediate vicinity of fault 14, the signal received, as illustrated on curve C3, there is a significant discontinuity which results in a sudden increase in the amplitude of the signal received, followed by an equally rapid decrease. This Hp peak, centered on defect 14, is very localized, which allows great selectivity. It is this discontinuity which is detected during the movement of the device 5. The operator Op can thus very precisely locate the location of the fault. Then just dig the ground there, and only there, to dig up the cable.

En résumé, la phase localisation plus précise du défaut 14 comprend les étapes suivantes
a/ injection d'un signal électrique en entrée du câble 1
b/ localisation du passage du câble par "accrochage" sur le rayonnement électromagnétique émis par celui-ci
c/ localisation précise de la position du défaut 14 (au niveau du sol Ss) par la détection de la discontinuité précitée.
In summary, the more precise localization phase of fault 14 comprises the following steps
a / injection of an electrical signal at cable entry 1
b / location of the cable passage by "hanging" on the electromagnetic radiation emitted by it
c / precise location of the position of fault 14 (at ground level Ss) by detecting the aforementioned discontinuity.

Les signaux captés sont traités par des circuits électroniques de réception (circuits d'adaptation, d'amplification et éventuellement de numérisation) couplés à l'antenne 50 et compris dans le boîtier 51. Une fois traités, les signaux sont transmis à l'organe de visualisation 54, pour être affichés sous toute forme adaptée : courbe, affichage numérique, etc. L'organe de visualisation 54 peut éventuellement être couplé à un dispositif sonore, dont l'intensité du son émis est, par exemple, proportionnelle à l'amplitude du champ électromagnétique mesuré. The signals received are processed by electronic reception circuits (adaptation, amplification and possibly digitization circuits) coupled to the antenna 50 and included in the housing 51. Once processed, the signals are transmitted to the member. display 54, to be displayed in any suitable form: curve, digital display, etc. The display member 54 can optionally be coupled to a sound device, the intensity of the sound emitted is, for example, proportional to the amplitude of the electromagnetic field measured.

Bien que l'on ait référencé différemment le dispositif d'injection de signal en entrée de câble (référence 4'), on peut utiliser, a priori, un dispositif très similaire sinon identique au dispositif 4 de la figure 11. il peut cependant être nécessaire de prévoir des circuits électroniques complémentaires pour accommoder les spécificités de la variante du procédé selon l'invention qui vient d'être décrite. Le choix de tels circuits est à la portée de l'Homme de Métier. Although the signal input device at the cable entry has been referenced differently (reference 4 ′), it is possible, a priori, to use a device very similar if not identical to device 4 of FIG. 11. it can however be necessary to provide additional electronic circuits to accommodate the specifics of the variant of the method according to the invention which has just been described. The choice of such circuits is within the reach of the skilled person.

De Même, il est généralement nécessaire de coordonner les opérations effectuées en entrée du câble 1 et celles effectuées sur le terrain par l'opérateur Op. ceci peut être réalisé manuellement ou automatiquement. Dans les deux cas, il y lieu de prévoir des moyens de transmission de données (non représentés), qui peuvent être intégrés ou non dans le boîtier électronique de l'appareil 5. Ce dernier est naturellement muni d'un dispositif d'alimentation autonome (piles, batteries, etc.). Il peut enfin comprendre, outre les circuits électroniques de réception précités, une unité de traitement de données numériques auton  Likewise, it is generally necessary to coordinate the operations carried out at the entry of cable 1 and those carried out in the field by the operator Op. This can be carried out manually or automatically. In both cases, it is necessary to provide data transmission means (not shown), which may or may not be integrated in the electronic box of the device 5. The latter is naturally provided with an autonomous power supply device (batteries, batteries, etc.). Finally, it can include, in addition to the aforementioned electronic reception circuits, an auton digital data processing unit.

A la lecture de ce qui précède, on constate aisément que l'invention atteint bien les buts qu'elle s'est fixés. On reading the above, it is easy to see that the invention achieves the goals it has set for itself.

il doit être clair cependant que l'invention n'est pas limitée aux seuls exemples de réalisations explicitement décrits, notamment en relation avec les figures 3 à 12b. it should be clear, however, that the invention is not limited only to the examples of embodiments explicitly described, in particular in relation to FIGS. 3 to 12b.

En particulier, les exemples numériques n'ont été donnés que pour mieux préciser les caractéristiques principales du procédé selon l'invention. Bien que particulièrement adaptée, par ces propriétés spécifiques, les impulsions de type Gaussien ne sont pas les seules utilisables dans le cadre de l'invention, comme il a été indiqué. En outre, la durée et l'amplitude de l'impulsion injectée sur l'écran électrostatique sont fonction des caractéristiques du câble métallique multipaires, de sa configuration et, éventuellement, des caractéristiques du milieu ambiant (humidité, etc.)
L'appareil de test permettant la localisation du défaut le long du câble n'est pas non plus limité au seul dispositif illustré en regard de la figure 11, dont l'architecture est basée sur un micro-ordinateur universel, complété par des cartes de circuits électroniques spécialisés. On peut notamment réaliser un appareil de mesure spécifique, avantageusement portatif. De même, les opérations de traitement de signaux, notamment les autocorrélations ou intercorrélations peuvent être effectuées par des circuits électroniques spécialisés, et non par des logiciels comme il a été décrit, sans sortir du cadre de l'invention.
In particular, the numerical examples have only been given to better specify the main characteristics of the method according to the invention. Although particularly suitable, by these specific properties, the Gaussian type pulses are not the only ones usable in the context of the invention, as has been indicated. In addition, the duration and the amplitude of the pulse injected on the electrostatic screen are a function of the characteristics of the multi-pair wire rope, of its configuration and, possibly, of the characteristics of the ambient environment (humidity, etc.).
The test device enabling the location of the fault along the cable is also not limited to the only device illustrated with reference to FIG. 11, the architecture of which is based on a universal microcomputer, supplemented by cards of specialized electronic circuits. One can in particular make a specific measuring device, advantageously portable. Similarly, the signal processing operations, in particular the autocorrelations or intercorrelations can be carried out by specialized electronic circuits, and not by software as it has been described, without departing from the scope of the invention.

On peut également adjoindre au micro-ordinateur 40, de façon classique, une imprimante ou un traceur de courbes pour l'impression des graphiques obtenus, par exemple sur du papier millimétré.  It is also possible to add to the microcomputer 40, in a conventional manner, a printer or a plotter for printing the graphics obtained, for example on graph paper.

Enfin, le câble peut présenter, non pas un seul défaut, mais plusieurs. On obtiendra alors plusieurs séries d'échos étagés dans le temps, ce qui permettra de discriminer les différentes positions de défauts.  Finally, the cable can present, not just one defect, but several. We will then obtain several series of echoes staged in time, which will make it possible to discriminate the different fault positions.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Procédé de localisation d'au moins un défaut (14) le long d'un câble métallique multipaires (1), ledit câble comprenant une pluralité de paires de fils conducteurs (12) destinées à véhiculer des signaux d'information, un écran électrostatique (11) conducteur de l'électricité entourant ces paires (12) et une gaine externe (10) en matériau électriquement isolant, ledit câble (1) étant plongé dans un milieu déterminé (Mat), caractérisé en ce qu'il comprend au moins les étapes suivantes 1. Method for locating at least one fault (14) along a multi-pair metallic cable (1), said cable comprising a plurality of pairs of conductive wires (12) intended to convey information signals, a screen electrostatic (11) conductor of electricity surrounding these pairs (12) and an external sheath (10) of electrically insulating material, said cable (1) being immersed in a determined medium (Mat), characterized in that it comprises at minus the following steps - génération (41) d'une impulsion électrique, de forme, d'amplitude et de durée déterminées - generation (41) of an electrical pulse, of given shape, amplitude and duration - injection de cette impulsion, en une première extrémité dudit câble (1), entre ledit écran électrostatique (11) et le matériau constituant ledit milieu déterminé (Mat), de manière à obtenir la propagation d'une onde électromagnétique le long dudit écran électrostatique (11) injection of this pulse, at a first end of said cable (1), between said electrostatic screen (11) and the material constituting said determined medium (Mat), so as to obtain the propagation of an electromagnetic wave along said electrostatic screen (11) - analyse temporelle des signaux électriques apparaissant à ladite première extrémité du câble (1), sur une période déterminée, pour détecter la présence d'échos correspondant à des réflexions de ladite onde électromagnétique sur ledit défaut (14), ce défaut se traduisant par des interactions entre ledit écran (11) électrostatique et ledit milieu déterminé (Mat) - temporal analysis of the electrical signals appearing at said first end of the cable (1), over a determined period, to detect the presence of echoes corresponding to reflections of said electromagnetic wave on said fault (14), this fault being reflected by interactions between said electrostatic screen (11) and said determined medium (Mat) - et détermination de la distance séparant ledit défaut (14) de ladite première extrémité de câble (1) à partir du temps nécessaire à ladite onde électromagnétique pour se propager jusqu'au dit défaut et retourner à ladite première extrémité et de la vitesse de propagation de l'onde électromagnétique dans le câble (1).  - And determination of the distance separating said fault (14) from said first end of cable (1) from the time necessary for said electromagnetic wave to propagate to said fault and return to said first end and the speed of propagation electromagnetic wave in the cable (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend une phase préliminaire consistant à créer des modèles (Most, Mosc, Mosa) décrivant les caractéristiques électromagnétiques dudit câble métallique multipaires (1) et dudit défaut (14), et à acquérir des données décrivant son comportement lors de l'injection de ladite impulsion électrique en présence de défauts simulés, de caractéristiques variables, et en ce que chacun desdits modèles (Most, Mosc, Mosa) est attaché à une configuration dite standard du câble (1) et à des conditions caractéristiques dudit milieu déterminé (Mat, 2. Method according to claim 1, characterized in that it comprises a preliminary phase consisting in creating models (Most, Mosc, Mosa) describing the electromagnetic characteristics of said multi-pair metallic cable (1) and said defect (14), and to acquire data describing its behavior during the injection of said electrical pulse in the presence of simulated faults, of variable characteristics, and in that each of said models (Most, Mosc, Mosa) is attached to a so-called standard configuration of the cable (1 ) and under conditions characteristic of said given medium (Mat, Mae, Maar) -Mae, Maar) - 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit câble (1) décrit par lesdits modèles comprend ledit écran électrostatique (11), celui-ci entourant un matériau diélectrique (13), ladite gaine externe (10) et ledit milieu déterminé (Mat, Mae, Maar), et en ce que ledit défaut (14) est modélisé par des modifications des caractéristiques de conductivité et de permittivité du matériau isolant de la gaine externe (10) entraînant une interaction entre ladite onde électromagnétique se propageant le long dudit écran électrostatique (11) et ledit milieu déterminé (Mat, Mae, 3. Method according to claim 2, characterized in that said cable (1) described by said models comprises said electrostatic screen (11), the latter surrounding a dielectric material (13), said external sheath (10) and said determined medium (Mat, Mae, Maar), and in that said defect (14) is modeled by modifications of the conductivity and permittivity characteristics of the insulating material of the outer sheath (10) resulting in an interaction between said electromagnetic wave propagating along of said electrostatic screen (11) and said determined medium (Mat, Mae, Maar) dans lequel est plongé le câble (1).Maar) in which the cable (1) is immersed. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un premier desdits modèles standards (Most) , est associé à une configuration de câble métallique multipaires enterré (1), à une profondeur déterminée (l), par rapport à la surface du sol (Ss), et en ce que ledit milieu déterminé (Mat) est de la terre.  4. Method according to claim 3, characterized in that a first of said standard models (Most) is associated with a configuration of buried multipair metallic cable (1), at a determined depth (l), relative to the surface of the soil (Ss), and in that said determined medium (Mat) is earth. 5. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un premier desdits modèles standards (Mosc) est associé à une configuration de câble métallique multipaires (1) sous conduite (2) en matériau plastique, et en ce que ledit milieu déterminé (Mae) est de l'eau remplissant la conduite (2). 5. Method according to claim 3, characterized in that a first of said standard models (Mosc) is associated with a configuration of multipair metallic cable (1) under pipe (2) made of plastic material, and in that said determined medium ( Mae) is water filling the pipe (2). 6. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un premier desdits modèles standards (Mosa) est associé à une configuration de câble métallique multipaires aérien (1'), ledit câble étant retenu, par un filin porteur (3), à une hauteur déterminée (h), par rapport à la surface du sol ), et en ce que ledit milieu déterminé (Maar) est de l'air (Maar), à un taux d'humidité déterminé. 6. Method according to claim 3, characterized in that a first of said standard models (Mosa) is associated with an aerial multipair metallic cable configuration (1 ′), said cable being retained, by a carrying rope (3), a determined height (h), relative to the surface of the ground), and in that said determined medium (Maar) is air (Maar), at a determined humidity rate. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ladite impulsion électrique est une impulsion de forme gaussienne, et en ce que les caractéristiques électriques de cette impulsion et ladite vitesse de propagation sont déterminées à partir de l'un desdits modèles standards (Mat, Mae, Maar) et desdites données acquises. 7. Method according to any one of claims 2 to 6, characterized in that said electrical pulse is a Gaussian-shaped pulse, and in that the electrical characteristics of this pulse and said propagation speed are determined from the one of said standard models (Mat, Mae, Maar) and said acquired data. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits signaux électriques apparaissant à ladite première extrémité du câble (1) étant entachés de bruit, il comprend une étape supplémentaire consistant à soumettre ces signaux à un traitement mathématique et en ce que ce traitement mathématique comprend une opération d'intercorrélation, de manière à les extraire dudit bruit. 8. Method according to claim 7, characterized in that said electrical signals appearing at said first end of the cable (1) being tainted with noise, it comprises an additional step consisting in subjecting these signals to a mathematical processing and in that this processing mathematical includes an intercorrelation operation, so as to extract them from said noise. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend une phase supplémentaire permettant de rendre plus précise ladite localisation de défaut (14) et comprenant au moins les étapes suivantes  9. Method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises an additional phase making it possible to make said fault location (14) more precise and comprising at least the following steps a/ injection d'un signal électrique en une première extrémité (4') dudit câble (1), ce signal occasionnant un rayonnement électromagnétique (H) tout au long du câble (1), ledit rayonnement (H) présentant une discontinuité locale (Hp) de son amplitude dans une zone centrée sur le défaut (14) a / injection of an electrical signal at a first end (4 ′) of said cable (1), this signal causing electromagnetic radiation (H) throughout the cable (1), said radiation (H) having a local discontinuity ( Hp) of its amplitude in a zone centered on the defect (14) b/ et localisation plus précise dudit défaut (14) par détection de la position, le long du câble (1), de ladite discontinuité (Hp) de rayonnement électromagnétique (H). b / and more precise localization of said fault (14) by detection of the position, along the cable (1), of said discontinuity (Hp) of electromagnetic radiation (H). 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, ledit câble (1) étant du type enterré, ladite phase supplémentaire comprend une étape intermédiaire consistant en la localisation du passage du câble (1) par la détection dudit rayonnement électromagnétique (H). 10. Method according to claim 9, characterized in that, said cable (1) being of the buried type, said additional phase comprises an intermediate step consisting in locating the passage of the cable (1) by the detection of said electromagnetic radiation (H) . 11. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé de localisation de défaut selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (41) de génération d'une impulsion de forme, d'amplitude et de durée déterminées, et d'injection de cette impulsion, en une première extrémité dudit câble (1), entre ledit écran électrostatique (11) et le matériau constituant ledit milieu déterminé (Mat, Mae, Maar), des moyens (42) d'acquisition en temps réel des signaux électrique s apparaissant à ladite première extrémité du câble (1), sur une période déterminée, et des moyens (40) de commande et de calcul, à logique programmée, pour effectuer une analyse temporelle de ces signaux, de manière à détecter la présence d'échos correspondant à des réflexions de ladite onde électromagnétique dues à au moins un défaut (14) et à localiser ce défaut (14) le long dudit câble (1), et en ce que lesdits moyens (40) de commande et de calcul à logique programmée comprennent un écran de visualisation (400) pour l'affichage desdits échos. 11. Device for implementing the fault location method according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises means (41) for generating a pulse of shape, amplitude and duration determined, and injecting this pulse, at a first end of said cable (1), between said electrostatic screen (11) and the material constituting said determined medium (Mat, Mae, Maar), acquisition means (42) in real time electrical signals appearing at said first end of the cable (1), over a determined period, and means (40) of control and calculation, with programmed logic, for carrying out a temporal analysis of these signals, so detecting the presence of echoes corresponding to reflections of said electromagnetic wave due to at least one fault (14) and locating this fault (14) along said cable (1), and in that said means (40) of order e t of programmed logic calculation include a display screen (400) for displaying said echoes. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que lesdits moyens de commande et de calcul à logique programmée sont constitués par un micro-ordinateur (40) et lesdits moyens de génération d'impulsion (41) et d'acquisition (42) par des cartes de circuits électroniques spécialisées, incluses dans ledit microordinateur (40). 12. Device according to claim 10, characterized in that said control and calculation means with programmed logic consist of a microcomputer (40) and said means of pulse generation (41) and acquisition (42) by specialized electronic circuit boards included in said microcomputer (40). 13. Dispositif selon les revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu'il est associé en outre à un appareil de mesure mobile (5) de champ électromagnétique (H) rayonné par ledit câble (1) et occasionné par l'injection d'un signal électrique en une première extrémité du câble (1), ledit appareil de mesure (5) étant destiné à être déplacé le long du câble (1) et à détecter des discontinuités (Hp) de l'amplitude dudit champ électromagnétique (H) dues auxdits défauts (14), de manière à localiser ces défauts (1) avec une précision améliorée. 13. Device according to claims 11 or 12, characterized in that it is also associated with a mobile measuring device (5) of electromagnetic field (H) radiated by said cable (1) and caused by the injection of an electrical signal at a first end of the cable (1), said measuring device (5) being intended to be moved along the cable (1) and to detect discontinuities (Hp) in the amplitude of said electromagnetic field (H) due to said faults (14), so as to locate these faults (1) with improved precision. 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que ledit appareil de mesure (5) comprend au moins une antenne (50) sensible audit rayonnement électromagnétique (H), un organe de visualisation (54), des circuits électroniques, compris dans un boîtier (51), transformant le rayonnement électromagnétique capté (H) en signaux électriques affichables sur ledit organe de visualisation (54) et une structure mécanique (52) supportant ledit boîtier (51), l'organe de visualisation (54) et ladite antenne, ladite structure mécanique étant munie d'organes de préhension (53) permettant à un opérateur (Op) de déplacer à la main ledit appareil de mesure (5) .  14. Device according to claim 13, characterized in that said measuring device (5) comprises at least one antenna (50) sensitive to said electromagnetic radiation (H), a display member (54), electronic circuits, included in a housing (51), transforming the electromagnetic radiation received (H) into electrical signals displayable on said display member (54) and a mechanical structure (52) supporting said housing (51), the display member (54) and said antenna , said mechanical structure being provided with gripping members (53) allowing an operator (Op) to move said measuring device (5) by hand.
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