Medición y diagnóstico avanzados de cables: Cuatro métodos esenciales

Para garantizar la fiabilidad y la longevidad de los cables de alimentación se requieren técnicas eficaces de medición y diagnóstico. Como ya hemos visto en el primer blog de nuestra serie de medidas y diagnósticos de cables de media tensión, las medidas de frecuencia muy baja (VLF) desempeñan un papel crucial en la detección de debilidades de aislamiento, la localización de posibles averías y la preservación de la integridad de los sistemas de alimentación. Sin embargo, con varias opciones de tensión de excitación disponibles, elegir la correcta para cada aplicación es esencial para obtener resultados exactos y optimizar las estrategias de mantenimiento.

Esta publicación de blog, la segunda entrega de nuestra serie de mediciones de VLF, explora cuatro tensiones de excitación clave utilizadas en la medición y el diagnóstico de cables: Tensión de CC, tensión de VLF sinusoidal de 0,1 Hz, tensión de VLF coseno-rectangular de 0,1 Hz (pendiente de 50 Hz) y tensión de CA amortiguada (DAC). Cada método ofrece ventajas únicas y es apto para ciertas situaciones de medición concretas. Conocer los puntos fuertes y las limitaciones de cada forma de tensión permite a ingenieros y técnicos tomar decisiones fundamentadas que se traduzcan en mayor eficiencia de las medidas, menor tiempo de inactividad y garantizar la fiabilidad del sistema de alimentación.

Tensión de CC
 

Durante décadas, la tensión de excitación de CC fue el estándar para las medidas de resistencia de cables. Hoy en día, solo se utiliza para cables de alta tensión de CC debido al riesgo de daños en el material aislante y a su incapacidad de detectar ciertos tipos de fallos.

Entonces, ¿por qué la tensión de CC sigue siendo relevante? Básicamente, es fundamental para realizar ensayos de cubierta según la norma IEC 60229, que generalmente se realizan entre 5 y 10 kV. Si se encuentra un fallo en la cubierta, la tensión de CC por impulsos permite señalar con precisión la ubicación del fallo, lo que hace que la medida de CC sea una herramienta indispensable para las evaluaciones de integridad de la cubierta.

Onda sinusoidal de VLF de 0,1 Hz

Con dos tecnologías VLF integradas en los sistemas TDM todo en uno, ¿cuál es la opción preferida para las medidas de resistencia de cables? La respuesta es clara: La elección óptima para las medidas de resistencia es la tensión VLF coseno-rectangular. ¿Por qué utilizar una tensión sinusoidal VLF de 0,1 Hz? Para evaluar el envejecimiento del aislamiento y medir la pérdida dieléctrica (tangente delta), es esencial utilizar una onda sinusoidal VLF de 0,1 Hz. También garantiza medidas de acuerdo con los estándares para cables cortos. Cuando se integra la tangente delta, se recomienda realizar una medida de resistencia monitoreada (mediante el seguimiento de las pérdidas dieléctricas durante las medidas), similar a cómo se mide la corriente de fuga con una tensión VLF coseno-rectangular. 

Si bien la tensión sinusoidal VLF de 0,1 Hz también se puede utilizar para mediciones de descarga parcial (DP), no es la solución recomendada. Debido a sus limitaciones en la detección de puntos débiles, Megger recomienda la tecnología VLF coseno-rectangular para realizar medidas de DP más fiables, como se ha demostrado en estudios con supuestos reales.

Tensión coseno-rectangular de VLF de 0,1 Hz-tecnología de pendiente de 50 Hz

La tensión coseno-rectangular VLF de Megger, también llamada tecnología de pendiente de 50 Hz, es la solución definitiva para la medida de resistencia de cables, tanto en cables cortos como en largos. Este innovador equipo de medida combina una frecuencia casi operativa (20-500 Hz) con un bajo consumo de energía. Garantiza una medida eficiente a 0,1 Hz que cumple las normas estándar y asegura la integridad del sistema de cables. Su capacidad de reutilizar la energía almacenada permite medir incluso los cables más largos con una frecuencia estandarizada. Además, destaca en las mediciones de descarga parcial, simulando de cerca las condiciones de funcionamiento reales para obtener resultados exactos. Con la monitorización de la corriente de fuga, se puede evaluar la calidad del material aislante durante las medidas, lo que lo convierte a este método en la opción ideal para medidas de aceptación y puesta en marcha.

CA amortiguada (DAC)

La cuarta medida o la tensión de diagnóstico es la de tensión DAC (CA amortiguada). Las mediciones DAC están diseñadas para detectar defectos de descarga parcial que pueden no causar una avería inmediata durante una medida de cable típica, pero que aún representan un riesgo a largo plazo para la vida útil del cable. Con la corriente alterna amortiguada, el cable está expuesto a tensión durante un período de tiempo tan corto como sea posible, lo cual resulta especialmente crítico en caso de secciones de cables que presenten signos evidentes de desgaste. 

Cuando se efectúan mediciones en cables muy antiguos, el objetivo es diagnosticar el cable sin someterlo a riesgos innecesarios. La tensión DAC reduce las opciones de que se produzcan fallos durante o después del ensayo mediante la aplicación de un estrés de tensión temporalmente limitado. La forma y frecuencia de la tensión DAC son muy eficaces para identificar defectos que son propensos a la descarga parcial. El principio de generación de tensión se basa en un circuito oscilante libre, lo que garantiza una interferencia mínima y convierte al DAC en una forma de tensión ideal para el diagnóstico de descarga parcial en cables nuevos y antiguos.
 

Summary

Esta comparación destaca la importancia de elegir el método de diagnóstico adecuado en función del tipo de cable, la finalidad de la medida y las condiciones de funcionamiento. Las soluciones de medición avanzadas de Megger permiten a técnicos e ingenieros garantizar una detección de averías precisa, mayor fiabilidad del sistema y un mantenimiento proactivo, lo que ayuda a evitar averías antes de que se produzcan.

En nuestro próximo blog de la serie de medición y diagnóstico de cables de media tensión, conoceremos un caso práctico real que demuestra cómo la implementación de estos métodos fue esencial para detectar y rectificar un defecto crítico en cables.