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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