Pruebas de diagnostico de fallas en los cables

7/25/2019 Pruebas de diagnostico de fallas en los cables

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Tipos de Cables

Tipos de Fallas en Cables

Procedimiento para la localizacin de Fal


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Niveles de Tensin en Cables

Cable Secundario Cables de Bajo Voltaje < 60

Cables Sub-Primario Tpicamente industriales >1 k

Cables Primarios Cables de Medio Voltaje > 5 kV 45 kV < 69 kVCables de Transmisin Cables de Alto Voltaje > 69 kV


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Tipo de Cable segn el Material

Papel Impregnado en Aceite PILC

Primera tecnologa existente en

aplicaciones de MV/HV

Relativo bajo costo

Larga duracin de servicio

An utilizado en HV

Menos sensible a problemas que el cable plstico

Corrosin en la panta


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Cables PILC

Desventajas de cables PILC

Problemas ambientales (Aceite) Dificil Instalacin

Necesidad de servicio (Mantenimiento)

Produccin con costos elevados

Problemas PILC

Desintegracin de la pantalla

Ingreso de Agua

Secado por fuga de aceite

Migracin de aceite en capas

Problemas en empalmes

Polimerizacin (endurecimiento) del aceite

Trazas de PD dentro dseco por prdida


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Cross liked Polyethylene XLPE

Pareca impermeable a la humedad

Rigidez dielctrica elevada

Propiedades dielctricas superiores (bajas prdidas)

Vida til esperada de 50 aos

Reduccin del espesor del aislamiento Comparativamente de fcil instalacin

Mayor rigidez mecnica

Temperatura de operacin elevada

Fcil de producir

Bajo costo

Cables XLPE


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ProblemasXLPE Daos en Chaqueta/ Ingreso de Agua

Envejecimiento / Arborescencias acuosas

Impurezas en la produccin

Daos mecnicos

Problemas en empalmes

Desventajas del XLPE :

Humedad incrementa las arborescencias

Sensible a transitorios de HF

Requiere un manejo apropiado

1era Generacin slo dur 20 aos

Pruebas DC Hipot imposibles

Cables XLPE


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EPR Ethylen Propylene Rubber

Larga vida

Mayor flexibilidad

Menor expansin durantecalentamiento

Mejores propiedades a altastemperaturas

Material estandar

Cables EPR


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Desventajas EPR

No es resistente al Aceite / GasolinaAlta Tangente Delta (Prdidas dielctricas)

Menor soporte al Breakdown

Propiedades dielctricas vinculadas a la temperatura

Problema principal en cables EPR :

Agrietamiento

Cables EPR


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Bajo costo

Flexibles

Alta temperatura

Esperanza de vida elevada

Relativamente no afectado por arborescencias

elctricas

Uso principal en instalaciones de baja tensin

Parcialmente tambin usado en Plantas en MV

Cables PVC


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Sensible al color (Diferentes parmetros elctricos / V2 / r)Altos niveles de PD no son crticosConstante Dielctrica pobre

Soporta Voltaje


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Diseos de Cables

Diseos tpicos


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Diseos de Cables

Diseo tpico 5kV-45 kV:

A. conductor de cobre sin recub

B. Semiconduc

C. Aislamien

D. Aislamiento de semiconducE.

(cinta de cobre o "hilos de

F. C


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Diseos de Cables

Diseo tpico Alta Tensin hasta 230 kV:

Tipos de Cables


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Cableapantalladosegmentado

Tpico en bajatensin

3 o 4conductores

y pantalla

Fallas comunesinternamente

Cablesegmentado sin

pantalla

Tpico en bajatensin

3 a 5conductores

Fallas a tierra &Entre fases

Cableconcntricoapantallado

Tpico en Mediay Alta tensin

1 conductory pantalla

Fallas entre fasey pantalla

Cable concntricoapantallado

Tpico en Media yAlta Tensin

3 conductores

con su propiapantalla.

Fallas entre fase ypantalla

Pocas Fallas fase-fase

excepto por dao

externo

Tipos de Cables


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Influencia del Tipo de Aislamiento y la Clase de

Resistencia de Aislamiento & Fuerza del arcoprevia a la ocurrencia de l

Cable Dielctrico Slido (XLPE & EPR)

Resistencia de Aislamiento 500M (108) a T (1012)

Fuerza del Arco desde 150 (viejos) hasta 1.000 (nuevos) Voltios pormStress Diseo 50 Voltios pormil para Cables de DistribucinStress Diseo 200Voltios pormil para Cables de Transmisin

Cable PILC

Resistencia de Aislamiento M (106 ) a 100M (108 )

Fuerza del Arco desde 100 (viejos) hasta 750 Voltios pormil (nuevos)

Stress Diseo 35 Voltios pormil para Cables de Distribucin


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Resistencia de Aislamiento & Fuerza del arcoposteriora la ocurrencia de

Cable Dielctrico Slido (XLPE & EPR)

K (103) a M (106)

25Voltios pormil (=Fuerza del Arco del Aire)

Cable PILC

M (106)

100-250Volts pormil (=Fuerza del Arco del Aceite)

Nota: Fuerza del Arco del Aceite aprox. 4 a10 veces mayor que la del a

Influencia del Tipo de Aislamiento y la Clase de


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Conclusiones sobre el tipo de Aislamiento

1. Cables XLPE & EPR:El voltaje requerido para localizar la falla depe

airgap del aislamiento en la falla, 200-400mil

(4-10mm), tpico voltaje de flash-over entre 4

para todas las clases de voltaje en cables de

2. Cables PILC:

El voltaje requerido para localizar la falla depebreakdown del oil film en el aislamiento de pa

depende del espesor del aislamiento, podra s

hipot y/o Impulsador.


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Cul es el efecto del tamao y la longitud del C

Mayor tamao del conductor, mayorCapacitancia Impulsador

Mayor longitud del cable, mayor Capacitancia Impulsador

Calcularla capacitancia del cable(o u sar u na tab la ) y comparar laImpulsador del LFC* bajo consideracin

* LFC: Equ ipo Local izador de Fa llas en Cab les

Capacitancia (C) =


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Capacitancias tpicas de Cables XLPE


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Capacitancia del Impulsador del Localizador?

Energa (Joules) = 1/2 Capacitancia Impulsador x Voltaje2

Ejemplo Unidad CFL con 1,500J @ 8 y 16kV1,500 = C x 64 C = 47F para el rango de 8kV

1,500 = C x 256 C = 11.7F para el rango de 16kV

La Capacitancia del Generador debe ser 5 -10 veces la Capacitanci

evaluar para mantener para mantener el valor de voltaje impulsado

Si la falla rompe por debajo de 8kV, Impulsador de 8kV es suficiente

Si la falla rompe por encima de 8kV, Impulsador de 16kV es insufici


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Tipos de Fallas en Cables

Tierra

Pantalla

L1

L2L3

Fallas Resistivasfase fase

fase pantallapantalla tierra

fase tierra

Abierto en fase o pantallaFallas Induc

Redes de Telecomu

Fallas CapacitivaRedes de Telecomunica


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Pasos de Localizacin de Fallas - (1)

PRUEBA

PRE-LOCALIZACIN

Objetivo:Identificar defectos en los cablesy tipos de fallas(ej. Dao del aislamiento oEmpalmes defectuosos)

Objetivo:Determinarla distancia a la falla

nofalla

fallaidentificada


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Objetivo:Localizacin exacta del

lugar de la falla

TRAZADO

LOC. PUNTUAL

DEL CABLE

Objetivo:Determinar el recorrido de la lnea

y su profundidad.

Objetivo:Seleccionar el cable

objetivo.

Pasos de Localizacin de Fallas - (2)

?IDENTIFICACIN

P d L li i d F ll


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PRUEBA

PRE-LOCALIZACIN

Resistencia de Aislamiento

Medida de Reflexin

de Arco (ARM Plus, ARM,

Decay Plus)

Generador de Alta EnergaFiltro de Potencia

Reflectmetro (TDR) conbase de datos PC

Sistema VLF

Prueba DC

Prueba AC

MeggerPrueba de Voltaje

Medida de Reflexin

Quemado de Arco

Mtodo Decay

Mtodo Corrientede Impulso

QuemadorFiltro de Potencia

Instrumento de Prueba HV DCAcoplador Voltaje capacitivo

Generador Alta EnergaAcoplador Corriente Inductiva

Unidad Localizacin de falla

en pantallas

Puente de Medicin

Mtodo Voltaje de Paso

Mtodo InstrumentosTarea

Pasos de Localizacin de Fallas.Mtodos e Instrumentos (1)

P d L li i d F ll


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Mtodo Acstico

Mtodo Distancia

Mtodo Voltaje de Paso

Mtodo Audiofrecuencia

Mtodo Minima turbidez

Generador de Alta Energa

Digiphone Plus

Unidad Loc. Fallas Chaqueta

Localizador de cables

Localizador de Cables

Set identificacin de CablePrueba de IntensidadPrueba de Polaridad

TRAZADO

LOC. PUNTUAL

Localizador de CablesMtodo del MnimoMtodo del Mximo

SuperMax, SignalSelect

?

Pasos de Localizacin de FallasMtodos e Instrumentos (2)

Mtodos InstrumentosTarea

IDENTIFICACIN DE CABLE

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