Inspection des lignes électriques : suivre des centaines de kilomètres de câbles depuis les airs

Les lignes aériennes se composent de conducteurs, des isolateurs et de la quincaillerie qui les maintiennent, des amortisseurs et entretoises qui limitent les vibrations, des câbles de garde qui les protègent de la foudre, et des pylônes ou poteaux qui les portent. Les lignes de transport acheminent la haute tension sur de longues distances ; les lignes de distribution amènent l'électricité à travers les villes. Les dégâts proviennent de la foudre, des vibrations dues au vent, du sel, de la neige et de la glace, et de la croissance des arbres.

Les lignes de transport sont patrouillées à pied le long de sentiers de montagne, les inspecteurs levant les yeux à travers des jumelles. Les grandes étendues sont relevées par hélicoptère. Pour les détails, la ligne est mise hors tension et les équipes montent sur les pylônes ou se déplacent sur le conducteur pour vérifier à portée de main. Les lignes de distribution sont généralement atteintes avec des camions-nacelles.

La difficulté principale tient à la distance et aux personnes. Les lignes s'enfoncent loin dans les montagnes ; une patrouille prend toute la journée. Les patrouilleurs expérimentés vieillissent et peu de jeunes les remplacent. Plus on regarde de près, plus il faut organiser une coupure — et les jours de coupure sont rares ; l'inspection est donc tributaire du calendrier du réseau.

Le drone devient un œil qui s'approche par le côté de la ligne, sans la mettre hors tension. L'approche dépend de si l'on regarde des points de près ou le couloir dans son ensemble.

Les longs couloirs reposent sur le vol hors vue (BVLOS). Le Japon l'a développé par niveaux : BVLOS sans observateur au-dessus de zones inhabitées (niveau 3), un niveau 3.5 simplifié, et BVLOS au-dessus de zones habitées (niveau 4). Les couloirs de transport d'électricité en montagne sont l'un des meilleurs endroits pour les utiliser.

Pour vérifier un long couloir le long d'une ligne par rapport aux emprises des aéroports et aux zones densément habitées avant de planifier, essayez contrôler un long itinéraire par rapport aux aéroports et aux zones habitées (Airffic Architect). Le résultat est indicatif ; ce n'est pas une déclaration.

Près des lignes, il existe des murs invisibles. Les champs électromagnétiques intenses perturbent les boussoles et les liaisons radio ; sur les crêtes et dans les vallées, le vent est fort et changeant. Et comme les lignes passent en hauteur, il s'agit aussi de vol en hauteur.

• Champs électromagnétiques intenses : plus la tension et le courant sont élevés, plus les champs autour de la ligne sont intenses. Respectez les distances de sécurité fixées par chaque exploitant, et éloignez-vous dès que la boussole donne l'alerte. Champs électromagnétiques intenses
• Hauteur : les sommets de pylônes et les longues portées en vallée se trouvent loin au-dessus du sol. Respectez les limites d'altitude et gardez l'aéronef en vue ou suivi. Hauteur
• Vent et turbulences : vents de crête et courants ascendants de vallée. Laissez assez de marge pour qu'une rafale vers la ligne ne signifie pas un contact. Vent et turbulences
• Froid et givrage : en hiver, la montagne givre à la fois les câbles et les aéronefs. L'inspection après givrage est la plus importante, mais les conditions de vol sont les plus difficiles. Froid et givrage
• Lignes de distribution en ville : des personnes et des voitures en dessous. Planifiez des trajectoires qui évitent le survol de tiers et coordonnez l'occupation de la voirie. Zones urbaines

L'inspection des lignes produit des images à une autre échelle : des dizaines par pylône, des dizaines de milliers par ligne. La clé est donc de laisser l'IA décider de l'ordre de visionnage — quelle portée, quelle pièce semble suspecte — et de faire confirmer par des personnes à partir de là.

Au Japon, les lignes aériennes sont régies par la loi japonaise sur l'activité électrique et les normes techniques des équipements électriques qui en découlent. La fréquence et les modalités des patrouilles sont largement fixées par chaque compagnie dans ses propres règles de sécurité — une approche de sécurité autogérée. Cela laisse aussi à chaque exploitant une marge pour décider de la place des drones.

Pour le vol lui-même, le travail près des câbles et des pylônes se situe généralement à moins de 30 m de biens et, combiné au BVLOS, devient un vol spécifié nécessitant une autorisation ou une approbation. L'utilisation des réseaux cellulaires en vol le long de longs couloirs nécessite sa propre procédure. Aux États-Unis, après la panne générale du Nord-Est de 2003, la NERC a adopté FAC-003 (gestion de la végétation des lignes de transport), et dans les États exposés aux incendies de forêt, l'inspection par drone est largement utilisée dans le cadre des plans d'atténuation des incendies de forêt des compagnies. Une nouvelle règle construite autour du BVLOS (Part 108) est également en préparation. Comparez les pays dans la réglementation dans le monde.

• L'intérieur du conducteur : la corrosion ou les brins rompus à l'intérieur d'un conducteur ACSR ne se voient pas sur les photos. Des outils à rayons X ou des robots se déplaçant sur la ligne (ex. LineScout d'Hydro-Québec) sont nécessaires.
• Réparations : remplacer les accessoires ou les isolateurs et couper les arbres sont des travaux humains.
• Juste après des intempéries sévères : l'inspection compte le plus après un givrage, un vent fort ou la foudre, mais les conditions de vol ne sont souvent pas réunies.
• Très longs balayages : pour couvrir des centaines de kilomètres d'un coup, les hélicoptères ou les aéronefs habités peuvent encore être plus rapides.
• Décisions et responsabilité : le moment de couper pour réparer est décidé par des personnes qui voient l'ensemble du réseau.

Ce qui suit est la projection de la rédaction. Des stations de drones sont disséminées au pied des pylônes de montagne, et les drones parcourent hors vue les tronçons qui leur sont attribués, décalés par rapport aux câbles. Le matin qui suit un orage, ils ne visitent que les portées que les données de foudre désignent comme probablement touchées.

La croissance des arbres est suivie par des nuages de points annuels, et l'élagage est planifié en commençant par les endroits où la distance de sécurité sera insuffisante l'été prochain. Les équipes ne parcourent les sentiers de montagne que là où des mains sont vraiment nécessaires. L'inspection est passée du suivi de la ligne à une longueur d'avance sur les coupures.