La localización de fallas en cables es el proceso de localización de fallas periódicas, como fallas de aislamiento en cables . En este proceso se utilizan generadores móviles de descargas eléctricas.
Las fallas de cables son daños a los cables que provocan una resistencia en el cable. Si se permite que persista, esto puede provocar una falla de voltaje . Existen diferentes tipos de fallos en los cables, los cuales primero deben clasificarse antes de poder localizarlos. El aislamiento del cable juega a este respecto un papel importante. Mientras que los cables impregnados de papel son especialmente susceptibles a las influencias químicas y térmicas externas, en los cables de alta tensión PE o XLPE el aislamiento de polietileno del conductor se ve afectado, lo que provoca averías parciales y grietas que "devoran" el aislamiento.
Un contacto entre el conductor y la pantalla genera una resistencia variable.
El contacto entre múltiples conductores genera una resistencia variable.
Las fallas de la funda son daños en la funda del cable que permiten que el entorno entre en contacto con la pantalla del cable.
El agua penetra en la funda del cable y entra en contacto con los conductores. Los cambios de impedancia en el lugar de la falla dificultan la medición. La resistencia suele estar en el rango de alta resistencia.
Combinación de resistencias en serie y en paralelo, normalmente en forma de rotura de hilo. La tensión se interrumpe, es decir, Ω=∞.
Para localizar una falla en el cable, primero se debe probar el cable para detectar fallas. Por lo tanto, la prueba de cables generalmente se realiza primero en la localización de fallas en los cables. Durante la prueba del cable se generan descargas eléctricas en los puntos débiles del cable, que luego pueden localizarse.
Las medidas necesarias para determinar la localización de fallos se pueden subdividir en pasos individuales.
La medición del aislamiento y la resistencia proporciona información sobre las características de la falla. Una prueba de aislamiento mide la resistencia de aislamiento entre el conductor y la pantalla; De la medición periódica de la resistencia se pueden derivar las propiedades de absorción del material aislante.
La prelocalización se utiliza para determinar la distancia de la falla. Para ello existen principalmente dos métodos.
Un pulso inducido en el extremo inicial del cable llega a la falla del cable con una velocidad de v/2 y luego se refleja de regreso hacia el extremo inicial del cable. El tiempo transcurrido multiplicado por la velocidad de difusión v/2 da la distancia hasta la fuente de la falla. Véase también: Reflectómetro en el dominio del tiempo .
En el método transitorio, se produce una avería debido a un fallo en el cable. Esto provoca un cortocircuito de baja resistencia durante unos pocos milisegundos. Esto a su vez produce dos ondas viajeras que se difunden en direcciones opuestas. Estas ondas se reflejan en los extremos del cable, de modo que luego vuelven a acercarse entre sí en la dirección del fallo del cable. Las ondas no pueden atravesar la falla debido al arco generado por el cortocircuito, por lo que se reflejan nuevamente como en el método de reflexión de impulsos, lo que debido al cortocircuito ardiente provoca una inversión de polaridad. Hay varias formas de desacoplar y analizar estos transitorios.
El rastreo de ruta se utiliza para determinar dónde se encuentra el cable defectuoso y la localización con precisión es el proceso de determinar la posición exacta del cable defectuoso.
En la identificación de cables se identifican los cables defectuosos a partir de los cables libres de fallos en el lugar ya determinado.
Además del método de reflexión de pulsos y el método transitorio, existen dos pruebas de bucle populares para encontrar la ubicación de fallas en cables subterráneos. [1]
La prueba del bucle de Murray emplea el principio del puente de Wheatstone para localizar la falla. Para realizar esta prueba, es necesario tener un cable de sonido junto al cable defectuoso. Un extremo del cable defectuoso está conectado a través de un par de resistencias a la fuente de voltaje. También se conecta un detector nulo . El otro extremo del cable está en cortocircuito. El circuito se muestra en la figura de la derecha. El puente se equilibra cambiando los valores de RB1 y RB2 . Luego, la distancia hasta la ubicación de la falla se calcula resolviendo la ecuación del puente. Ver también: puente circular de Murray
El bucle Varley similar utiliza resistencias fijas para RB1 y RB2 e inserta una resistencia variable en el tramo con falla. Los equipos de prueba para pruebas de cables se pueden conectar para cualquiera de las técnicas de puente. Si la resistencia a fallas es alta, la sensibilidad del puente Murray se reduce y el bucle Varley puede ser más adecuado.
Una vez identificado y localizado el fallo del cable, es posible “quemarlo” mediante dispositivos quemadores, es decir, convertirlo de un fallo de alta impedancia a uno de baja impedancia. Para ello se puede utilizar un instrumento de combustión, como Baur ATG2 Burn Down Transformer o un dispositivo similar. Un instrumento de quemado tiene un generador de voltaje conectado a través de un transformador y permite el control individual del voltaje y la corriente de salida, un paso vital para quemar fallas de alta impedancia.
La ayuda más utilizada para la comprobación y localización de fallos en cables es el vehículo de prueba de cables. La furgoneta está equipada con sistemas de medición de cables convencionales para llegar rápidamente al lugar de cualquier fallo en el cable. En los 20 años siguientes se fabricaron más de 2.000 vehículos de localización de averías, más de la mitad de los cuales estaban destinados a la antigua URSS. Estos métodos de localización de fallos en cables se impusieron rápidamente también en Europa occidental.
