Localización de fallas en cables: métodos de prelocalización y de localización precisa es la disciplina en dos etapas de encontrar una falla en un cable subterráneo de energía: primero reducirla a un tramo corto a lo largo de la ruta (prelocalización) y luego marcar el punto exacto para la excavación (localización precisa).
Los cables subterráneos no pueden inspeccionarse visualmente, por lo que el flujo de trabajo se basa en mediciones desde los extremos del cable y en recorrer la ruta con un receptor.
Las mediciones de distancia desde un extremo del cable son precisas dentro de unos pocos por ciento de la longitud, lo que en un alimentador largo todavía puede significar decenas de metros de zanja, demasiado impreciso para abrir la calzada una sola vez.
La prelocalización reduce la falla al registro o tramo correcto; la localización precisa la resuelve luego hasta aproximadamente un metro mediante detección en superficie. Omitir cualquiera de las etapas hace que desperdicies un día o excaves sobre una estimación errónea.
El método correcto depende totalmente de la falla, por lo que las pruebas iniciales de resistencia de aislamiento y continuidad te indican con qué estás tratando antes de elegir una técnica.
Estas comprobaciones simples clasifican la falla y guían todo el trabajo. Para repasar el tema del aislamiento, véase nuestra nota sobre clases de aislamiento de motores.
Un TDR, o radar de cable, inyecta un pulso de baja tensión y mide el tiempo de las reflexiones. Convierte el tiempo de ida y vuelta en distancia usando la velocidad de propagación del cable (VOP), comúnmente alrededor de la mitad de la velocidad de la luz para cables de potencia.
Un circuito abierto refleja el pulso con la misma polaridad; un cortocircuito o falla de baja resistencia lo refleja invertido. La TDR es rápida y no destructiva, pero no puede ver por sí sola una falla de alta resistencia, porque un pulso pequeño no romperá el aislamiento para crear una reflexión.
La mayoría de las fallas en servicio son de alta resistencia, por lo que predominan dos técnicas de alta tensión:
El puente de Murray, un puente de Wheatstone basado en la relación de resistencias, sigue siendo útil cuando hay un conductor sano en paralelo disponible.
En la zona estimada, un generador de impulsos, comúnmente llamado thumper, descarga un condensador de alta tensión en el cable cada pocos segundos. En la falla la descarga salta en arco, produciendo un golpe mecánico y un transitorio electromagnético. El operario recorre la zona con dos sensores:
Combinar ambas señales localiza la falla con una precisión de aproximadamente un metro. Para fallas en la cubierta, un estudio de gradiente de tierra (tensión de paso) rastrea la corriente de fuga hasta la rotura en lugar de escuchar un arco.
| Tipo de falla | Resistencia típica de falla | Método de prelocalización | Método de localización precisa |
|---|---|---|---|
| Circuito abierto | Muy alta (conductor roto) | TDR (reflexión de misma polaridad) | Trazado por sobretensión o trazado capacitivo |
| Cortocircuito o baja resistencia | Por debajo de unos pocos cientos de ohmios | TDR (reflexión invertida) | Thumper con micrófono acústico |
| Alta resistencia | Kilohmios a megohmios | Reflexión por arco o corriente de impulso | Thumper con micrófono acústico y receptor electromagnético |
| Intermitente o con destellos | Variable, dependiente del voltaje | Método de corriente de impulso (ICE) | Thumper con correlación electromagnética |
| Cubierta o funda | Camino de fuga a tierra | Puentebridge o decaimiento de voltaje | Estudio de gradiente de tierra (tensión de paso) |
Localizar la falla es la mitad del trabajo; también necesitas saber si el resto del cable está en condiciones de volver a energizarse. Dos diagnósticos son estándar en cables de media tensión:
Estos encajan en una rutina más amplia de monitorización de condición; consulte nuestra visión general sobre las pruebas de descargas parciales para el aspecto online de la diagnosis de cables.
Fabrico conserva los registros de prueba, los resultados VLF y de tan delta, y el historial de reparaciones de cada activo de cable para que las tendencias permanezcan visibles. Solicite una demostración de Fabrico para ver cómo encaja el historial del activo.
El pulso estándar de un TDR es demasiado débil para ionizar una falla de alta resistencia, por lo que allí no produce reflexión. La reflexión por arco lo soluciona usando un impulso que ioniza la falla en un arco temporal que el TDR puede entonces detectar.
El cable debe estar desenergizado, aislado y puesto a tierra, con la energía del impulso acorde a su clasificación. Energías de thumper excesivas pueden agrandar la falla o dañar el aislamiento sano, por lo que los operarios usan la mínima energía que produzca una señal clara.
Realícelas después de una reparación para verificar el cable antes de volver a energizarlo, y periódicamente como monitorización de condición. VLF proporciona una tensión de ensayo o diagnóstica a 0,1 Hz, mientras que tan delta clasifica la pérdida dieléctrica para revelar un envejecimiento que una única localización de falla no detectaría.
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