¿Cómo localizar fallas en los cables? Fallas de cables, tipos y causas

Fallas en cables, tipos, causas y cómo localizar fallas en cables a través de diferentes pruebas.

Introducción a Fallas en Cables

Cuando la energía eléctrica se genera en las estaciones de las generaciones, se distribuye a las diferentes cargas, es decir, ciudades, pueblos y aldeas para su consumo en ese momento. El proceso consiste en aumentar el voltaje para minimizar la pérdida de energía en forma de calor. El voltaje aumentado se distribuye a las estaciones de la red donde se reduce para su distribución a los transformadores locales donde finalmente se reduce y se distribuye a los consumidores.

La distribución de la energía eléctrica se realiza a través de cables eléctricos. Los cables están aislados o no aislados. La elección de utilizar cables aislados o no aislados (líneas aéreas o subterráneas) entra en juego principalmente cuando se va a transportar energía en el proceso de instalación subterránea.

A diferencia de los cables aislados, las fallas en los cables no aislados se detectan fácilmente ya que la falla más común asociada con este tipo de cable es el corte y la rotura en el cable o en los conductores del cable.

En los cables aislados, especialmente en los cables multinúcleo, las fallas son de diferentes tipos y tienen muchas causas.
Antes de discutir cómo localizar estas fallas comúnmente encontradas, veamos qué las averías del cable son y las posibles causas y localización de estas fallas.

Tipos de fallas en los cables

Los siguientes son los tipos de fallas de cable Comúnmente encontrado en los cables subterráneos.

• Fallas de circuito abierto:las fallas de circuito abierto son un tipo de falla que se produce como resultado de la rotura del conductor o de que el conductor se salga de su empalme. En tales casos, no habrá ningún flujo de corriente ya que el conductor está roto (transportador de corriente eléctrica).
• Cortocircuito o falla cruzada:este tipo de falla ocurre cuando se daña el aislamiento entre dos cables o entre dos cables multinúcleo. En tales casos, la corriente no fluirá a través del núcleo principal que está conectado a la carga, sino que fluirá directamente de un cable a otro o de un cable de núcleo o multinúcleo al otro. La carga sufrirá un cortocircuito.
• Fallas a tierra o puesta a tierra:Este tipo de fallas se produce cuando se daña el aislamiento del cable. La corriente que fluye a través del cable defectuoso comienza a fluir desde el núcleo del cable a tierra o al revestimiento (protector del cable) del cable. La corriente no fluirá a través de la carga entonces.

Causas de fallas en los cables

Las fallas en los cables son causadas principalmente por la humedad en el aislamiento de papel de los cables. Como resultado, puede dañar la funda de plomo que protege el cable. La funda de plomo se puede dañar de muchas maneras. La mayoría de ellos son la acción química del suelo sobre el plomo cuando está enterrado, el daño mecánico y la cristalización del plomo por vibración.

¿Cómo localizar fallas en un cable dañado?

Antes de reparar cualquier falla en los cables, primero se debe identificar la falla. Hay muchas maneras de encontrar las fallas en los cables que se discuten a continuación;

Diferentes Tipos de Pruebas para localizar fallas en cables.

1. Prueba de Blavier (para fallas de un solo cable)

Cuando se produce una falla a tierra en un solo cable y no hay otros cables (sin uno defectuoso), se puede realizar una prueba Blavier para localizar la falla en un solo cable.

En otras palabras, en ausencia de un cable de sonido para localizar la falla en el cable (para hacer un bucle conectando ambos cables como lo hacemos en la prueba de bucle de Murray), entonces la medición de la resistencia de un lado o extremo se llama prueba de Blavier .

En prueba blavier , la resistencia se puede medir de dos maneras.

• Para aislar el otro extremo del cable
• Para conectar a tierra (tierra) el otro extremo del cable como se muestra en la fig.

La falla a tierra de un solo cable se puede ubicar mediante la prueba de Blavier. En este tipo de prueba, se utiliza suministro de baja tensión, un amperímetro y un voltímetro en una red de puente. La resistencia entre un extremo del cable (extremo de envío) y la tierra se mide mientras el "extremo lejano" está aislado de la tierra.

Supongamos que conocemos la resistencia total de un cable de un solo núcleo (antes de la falla), que es RΩ. Y;

Falla en la resistencia a tierra =r
Resistencia del extremo lejano a la falla del cable =r1
Resistencia desde el extremo de prueba del cable hasta la falla =r2

Ahora, conectaremos y luego desconectaremos la conexión a tierra del otro extremo del cable para medir dos resistencias. Estas medidas se pueden realizar mediante un suministro de LT (Baja tensión) y una red puente.

En primer lugar, aislaremos el extremo más alejado del cable para determinar la resistencia entre línea y tierra que es;

R₁ =r₂ + r …………………………. (1)

Ahora, conectaremos a tierra el otro extremo del cable para encontrar la resistencia entre línea y tierra nuevamente.

Pero la resistencia total (antes de ocurrir la falla) era

R =r₁ + r₂ …………………….. (3)

Resolviendo las ecuaciones anteriores para r₂ (ubicación de la falla o distancia), obtenemos

El valor de x =r₂ es generalmente menor que el valor de R₂ . Por lo tanto, consideramos (-) en lugar de (±) en la ecuación anterior.

Pruebas de bucle para encontrar fallas en los cables

Este tipo de pruebas se realizan en fallas de cortocircuito o falla a tierra en cables subterráneos. Las fallas de los cables se pueden localizar fácilmente si un cable de sonido corre junto con los cables conectados a tierra. Los siguientes son los tipos de pruebas de bucle.

• Prueba de bucle de Murray
  
• Prueba de bucle Varley.
• Prueba de superposición de la Tierra

2. Prueba de bucle de Murray

La conexión sobre cómo se pueden localizar las fallas de un cable usando la prueba de bucle de Murray El método se muestra a continuación.

Puente de Wheatstone El principio se utiliza en la prueba de bucle de Murray para encontrar fallas en los cables. Ra y Rb son los dos brazos de relación que consisten en resistencias. G es un galvanómetro. El cable con falla (Rx) está conectado al segundo cable (cable de sonido Rc) a través de un enlace de baja resistencia en el otro extremo. El puente de Wheatstone se mantiene en equilibrio ajustando la resistencia de los brazos de relación Ra y Rb hasta que la deflexión del galvanómetro sea cero.
Así…

Resolviendo para x , obtenemos;

dónde

l =longitud de un solo cable (en metros de yardas)
2l =longitud total de dos cables
x =distancia del lado superior a la falla

3. Prueba de bucle de Varley

La única diferencia entre la prueba de bucle de Murray y la prueba de bucle de Varley es que la prueba de lazo de Varley está hecha para medir la resistencia total del lazo en lugar de obtenerla de la relación

En esta prueba, los brazos de relación Ra y Rb son fijos y la posición de equilibrio se obtiene variando la resistencia variable conocida (reóstato).

Como hemos explicado la ecuación en la sección anterior de prueba de bucle de Murray … la historia es la misma para la prueba de varley también …

Por falta de tierra o cortocircuito en los cables , la llave del interruptor se coloca primero en la posición 1, la resistencia variable S varía hasta que el puente se equilibra para el valor de resistencia de S1. Entonces,
Cuando la llave está en la Posición 1

Cuando la tecla está en la Posición 2
De las ecuaciones 1 y 2, obtenemos,

Dado que se conocen los valores de Ra, Rb, S1 y S2, el valor de Rx se puede determinar mediante
Resistencia de bucle =
Si “r ” es la resistencia del cable por metro de longitud, luego, la distancia de la falla del cable desde el extremo de prueba es

4. Prueba de superposición de tierra

En prueba de superposición de tierra , se realizan dos mediciones (en lugar de una como en la prueba de Blavier). La primera medición de resistencia es R1 (entre línea y tierra, es decir, desde el extremo de prueba hasta el extremo más alejado (puesto a tierra)).
La segunda medición de resistencia es R2 (entre línea y tierra, es decir, desde el extremo más alejado y el extremo de prueba (conectado a tierra).
Ambas medidas son iguales de la siguiente manera:

Como en la prueba de Blavier , también suponemos que conocemos la resistencia real del cable antes de la falla del cable que es R.

R =r₁ +r₂

5. Prueba de circuito abierto

Falla de circuito abierto Puede ocurrir cuando el cable se sale de su empalme o se produce una rotura en el cable. Dicha falla se puede rastrear realizando una prueba de capacidad. La capacitancia del cable defectuoso se mide desde ambos extremos del cable ya sea por medio de un galvanómetro balístico o por el método del puente. La capacidad del cable a tierra es proporcional a la longitud del cable.

6. Prueba de caída potencial

En prueba de caída potencial , El amperímetro, el voltímetro, la resistencia variable (reóstato) y la batería se conectan como se muestra a continuación para encontrar la ubicación de la falla en el cable. Esta prueba se lleva a cabo con la ayuda de un cable de sonido que no tiene fallas que corre a lo largo del cable defectuoso como se muestra a continuación. La distancia del punto de falla se puede dar como:

Dónde

V₁ y V₂ =las lecturas del voltímetro en los puntos A y B;
L =longitud del núcleo defectuosoX =longitud del núcleo entre la falla y el extremo A de la prueba. Agregaremos más pruebas y técnicas en esta publicación para encontrar fallas en los cables . Manténgase en sintonía. Gracias. También puede leer:

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