Tipos de pruebas para verificación de cables de potencia en media tensión
Realizar pruebas para detectar el deterioro que lleguen a presentar durante su instalación, aceptación y mantenimiento los cables de media y alta tensión nos permite prevenir fallas en la operación.
Los cables de potencia son una inversión significativa con respecto a los sistemas de energía eléctrica. Es necesario un alto grado de fiabilidad y una esperanza de vida razonable para tener un rendimiento óptimo.
Por lo tanto, se deben realizar pruebas para detectar el deterioro que lleguen a presentar durante su instalación, aceptación y mantenimiento los cables de media y alta tensión con una clasificación de 5 kV a 69 kV estipuladas en la norma IEEE 400.2.
Estas pruebas se pueden estar aplicando durante:
- Fabricación.
- Transporte.
- Almacenamiento.
- Instalación
La prueba de aceptación
Se debe realizar posterior a la instalación de un sistema de cables (botellas y empalmes), después de una reparación y anterior al servicio normal de dicho sistema. Se realiza para detectar daños en los cables surgidos desde que se instalan y antes de la puesta en servicio.
Prueba de mantenimiento
Ensayo durante la vida útil de un sistema de cables.
Detecta el grado de envejecimiento de un sistema de cables y compara su operatividad.
Consecuencias
- Paros inesperados en los procesos de importancia.
- Costosas reparaciones.
- Proceso de restablecimiento muy tardado (localización y reparación).
Una de las pruebas que se aplican a los cables de potencia es la “medición de tensión soportada a muy baja frecuencia” también conocida como prueba VLF (very low frequency).
Es un método de prueba que utiliza señales de baja corriente alterna a frecuencias inferiores a 1 Hz, la cual solamente nos indica que el cable bajo prueba pasa o no pasa, es decir, se le aplicará una tensión de prueba a un cable de 2 a 3 veces la tensión nominal y este cable tendrá que soportar la tensión en un tiempo determinado.
Con respecto al tiempo de prueba:
- El tiempo de prueba mínimo recomendado para una prueba a un cable envejecido es de 30 minutos a 0.1 Hz. Si el cable se considera importante se debe extender el tiempo de prueba a 60 minutos a 0.1 Hz.
- El tiempo de prueba mínimo recomendado para instalación o aceptación de un cable nuevo es de 60 minutos a 0.1 Hz.
- Un tiempo de prueba dentro del rango de 15 a 30 minutos puede ser considerado si las características monitoreadas permanecen estables durante al menos 15 minutos.
Tensión de prueba
La tensión de prueba está estipulada en la IEEE 400.2 de acuerdo con la condición del cable.
Como se muestra en la siguiente tabla:
Cuando el cable bajo prueba pasa la prueba VLF de acuerdo con la norma IEEE 400.2, el cable se descarga para poder volver en operación, este valor solo te dirá si el cable soporta la tensión de prueba en el tiempo programado, pero no indica las condiciones reales del cable.
Prueba Tangente Delta (Factor de Disipación)
1. Es un método de medición integral que permite diferenciar entre sistemas de cables nuevos, debilitados y antiguos.
2. Detección de pérdidas en el aislamiento de los cables causadas por penetración de la humedad, sobrecarga térmica y humedad en accesorios (empalmes y botellas).
3. La comparación a largo plazo de los valores obtenidos mediante la medición del factor de disipación permite conocer las tendencias.
Valor ideal en un Conductor Real donde R < ∞
Este método utiliza señales de baja corriente alterna a frecuencias inferiores a 1 Hz, se le aplicará una tensión de prueba escalonada de la siguiente manera 0.5 U0, U0 y 1.5 U0 veces la tensión nominal a un cable, durante un período de algunos minutos.
En cada prueba escalonada debe incluir por lo menos seis mediciones del factor de disipación (TD) individuales a intervalos de 10 segundos entre cada medición a 0.1 Hz. Como se estipula en la IEEE 400.2.
Para obtener los siguientes parámetros:
- Desviación Estándar (SDTD): Estabilidad Variación de TD con el paso del tiempo a una tensión constante.
- MTD: Promedio del valor TD a determinados niveles de tensión.
- DTD (Delta TD): Diferencia en el valor TD medio a determinados niveles de tensión.
Desarrollo de la Medición de Tangente Alta
6 mediciones de Tan Delta (10 segundos entre medición):
- Cálculo del valor de la desviación estándar (SDTD)
- Cálculo del valor medio TD (MTD)
Cifras históricas para la Evaluación de Aislamientos basados en Polietileno Termoplástico (PE)
Cifras históricas para la Evaluación de Aislamientos basados en Caucho de Etileno Propileno (EPR) y Polietileno Reticulado (XLPE)
Cifras históricas para la Evaluación de Aislamientos basados en Cable de Plomo impregnado en Aceite (PILC)
Por último, este tipo de prueba nos permite tomar acciones preventivas para no poner en riesgo al personal e instalaciones del centro de carga, priorizando el mínimo costo de mantenimiento y reparación, permitiendo que el sistema se encuentre operando de manera normal y eficiente.
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