EuroWire May 2017

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Artículo técnico
Mayo de 2017 77
de producción más breves, un área de
producción reducida y es compatible con
los componentes de red existentes. Ambos
materiales, el XLPE y el HPTE, se usan para
la producción de cables de media y alta
tensión.
La necesidad de
material plástico limpio
para cables de media,
alta y extra alta tensión
La pureza del material plástico que se
usa para el aislamiento de cables de alta
y extra alta tensión es extremadamente
importante. Cuanto más puro es el
compuesto (Figura 1), más bajo es el riesgo
de rotura.
La presencia de impurezas de metal de
50μm puede ya causar daños al producto
final con consiguientes costes elevados.
La reparación de un cable submarino
defectuoso que, por ejemplo, se ha
dañado debido a la contaminación, puede
suponer una parada de semanas.
Además, el compuesto contaminado del
aislamiento puede causar defectos en el
cable y fallos consiguientes durante la
prueba de descarga dieléctrica con efectos
negativos a nivel industrial durante el
proceso productivo. Como parte de su
proceso productivo, los cables de extra
alta tensión (EHV) son probados en la
planta de producción con una tensión de
prueba 2,5 veces más alta que la tensión
nominal.
Normalmente, se registran aproximada-
mente de cinco a seis roturas (Figura 2)
al año en cada sitio de producción, que
causan pérdidas enormes.
Una sola rotura puede causar un gasto
de hasta €150.000 ya antes de que
el cable sea instalado en su posición
dedicada. Además, se pierde tiempo muy
valioso, al no poderse respetar las fechas
de entrega. A menudo, se deben usar
juntas no pactadas, dañando la imagen
de calidad del productor, y llevando
a penalidades contractuales. Por esta
razón, algunas normas para cables de
alta tensión establecen la eliminación de
contaminantes de más de 75μm de los
materiales procesados.[3]
Además, existen recomendaciones de la
AEIC (Association of Edison Illuminating
Companies), que establecen que los cables
sean diseñados para durar por lo menos
40 años. Por consiguiente, es necesario
inspeccionar el material para que tenga
una pureza del 100 por cien antes de que
quede integrado en el producto final. Las
tomas de muestras no son suficientes para
excluir de manera fiable cualquier tipo de
contaminación.
En el día de hoy, los fabricantes de cables
usan filtros para separar las impurezas del
compuesto de XLPE y HPTE antes de que
contaminen el cable. Los filtros se colocan
directamente en el flujo de material
fundido, después de la extrusora y antes
del cabezal inyector. Sin embargo, estos
filtros pueden quedar obstruidos después
de un tiempo de funcionamiento debido
a la presencia de material quemado o a un
exceso de contaminantes.
En este caso, la presión del material
fundido en la extrusora puede aumentar
significativamente hasta tener que parar
la producción para cambiar los filtros. Esto
significa que luego habrá que hacer una
unión en ese punto.
Las juntas, es decir los puntos donde
los cables están soldados, se hacen
manualmente y siempre son puntos
delicados, en particular en el caso de
cables submarinos para instalaciones en
alta mar. Por esto, los fabricantes de cables
tratan de entregar cables largos con el
mínimo número de juntas por donde los
cables podrían romperse. Dado que los
filtros atascados reducen la productividad
de la línea, se deben implementar
métodos fiables para detectar y apartar
los contaminantes en el material de
polietileno.
Control de la pureza
de XPLE y HPTE antes
del procesamiento del
material: inspección y
separación
Hoy en día, para inspeccionar los pellets
existen sistemas que se usan tanto en los
laboratorios o como en el control fuera de
línea durante el proceso de producción
de los gránulos. La mayor parte de
los sistemas se basa en la tecnología
óptica para detectar la contaminación
en la superficie de los pellets. Pero la
contaminación dentro de los pellets no
puede ser detectada por estos sistemas.
El sistema de inspección y separación
descrito a continuación permite efectuar el
control de calidad total en línea usando la
tecnología de rayos X y una técnica óptica.
Los contaminantes son identificados por un
software de procesamiento de imágenes,
clasificados como contaminación y
separados autobmáticamente. Esta tecno-
logía permite detectar impurezas de hasta
50µm.
Tecnología de rayos X
El principio de base de la detección
con tecnología de rayos X se basa en la
▼ ▼ Figura 1: Compuesto de aislamiento de alta
calidad
▼ ▼ Figura 2: Sección (transversal) de un cable de extra
alta tensión con rotura
▲ ▲ Figura 3 : Sistema de inspección y separación con
cámara de rayos X (verde), cámara óptica (amarillo),
de infrarrojos (rojo) y de colores (azul)