Développement et application in situ de nouvelles techniques pour déterminer la tension mécanique dans les haubans des lignes de transmission en utilisant les téléphones intelligents

Afin de s'assurer de la stabilité des pylônes haubanés des lignes de transmission, il est essentiel de mesurer la tension mécanique dans les haubans. Les méthodes les plus utilisées à cet effet par Hydro-Québec, partenaire du projet présenté dans ce mémoire, sont le tensiomètre PIAB et la méthode du retour d'onde. D'une part, le PIAB nécessite une calibration complexe. D'autre part, la méthode du retour d'onde dépend de l'utilisateur et peut s'avérer peu précise. Ainsi, il existe un besoin pour développer une nouvelle technique complémentaire. La technique développée dans le cadre de ce mémoire est une implémentation de la méthode de vibration avec l'utilisation d'un téléphone intelligent. Elle nécessite trois étapes successives. Tout d'abord, les vibrations du hauban sont enregistrées pendant un temps donné.Ensuite, les signaux d'accélération sont utilisés en entrée d'une méthode d'analyse modale afin de déterminer la fréquence fondamentale du câble.

Abstract

The stability of guyed transmission towers is mainly ensured by their guy wires. The mechanical tensions in the guy wires have then to be regularly monitored. Currently, most frequently used methods are the PIAB tension meter and the wave-return method. On one hand, the tension meter requires a complex calibration. On the other hand, the wave-return method is user-dependent and can prove to lack accuracy. Therefore, there is a growing need for the development and validation of new techniques. The new tension prediction technique propose din this work is based on the use of smartphones. It finds its origins from the vibration method. Its operation requires three steps. Firstly, cable vibrations are recorded during a given time period. Secondly, a modal analysis method is performed on the acceleration data. The cable fundamental frequency is obtained. Thirdly, a practical formula is implemented. The mechanical tension is given as a function of the fundamental frequency. The three steps are gathered in an Android mobile phone application. In order to fasten the smartphone on the guy wire, a casing is designed. Additionally, a step by step procedure for the mechanical tension estimation is proposed. Finally, in-situ vibration tests are performed on a case study.