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Artículo técnico
Marzo de 2017
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www.read-eurowire.comSuponiendo una imprecisión de ±0,2µs
para la evaluación del tiempo ya sea
para la longitud completa, ya sea para la
longitud parcial, se puede calcular que el
fallo se verifica en las siguientes longitudes
de cable. En base a una determinada
longitud de cable de 758m, la desviación
máxima es 11m, que es un 0,75 por ciento
de la longitud total del cable.
Además, la señal medida muestra un
deterioro significativo. Esto depende del
amortiguamiento del mismo cable y de su
dispersión. La comparación de las formas
de onda de Ch1 y Ch2 muestra también
que las pérdidas por reflexión representan
una parte substancial de las pérdidas a
través del cable porque la disminución
de tensión en función del número de
reflexiones es más o menos constante.
Después de esta prueba inicial se
realizaron las mismas mediciones con
un divisor capacitivo no amortiguado. El
objetivo era probar si era posible obtener
resultados útiles para la localización del
fallo incluso con un divisor de tensión con
un ancho de banda inferior (
Figura 6
).
La
Figura 8
muestra los resultados de
una medición con un divisor tipo WCF
normalmente usado en sistemas de
prueba de resonancia para pruebas de
cables. Se puede ver claramente que
dicho divisor no es adecuado para estas
mediciones de transitorios rápidos.
Sin
embargo,
existe
todavía
una
posibilidad de evaluar la posición de fallo.
En el diagrama inferior de la
Figura 8
, las
curvas son filtradas con un filtro paso-bajo
Bessel para buscar los puntos de transición
de la reflexión.
Suponiendo
una
velocidad
de
propagación bien conocida (172,5m/µs),
se puede localizar el fallo en 759m.
Pero está claro que la incertidumbre de
determinación es mucho mayor que antes.
Se realizó una segunda prueba con el
mismo divisor; esta vez el divisor tipo WCF
fue amortiguado con un resistor de 150Ω.
Se puede ver que el resistor de
amortiguación elimina la mayor parte de
las oscilaciones después de la transición
en la forma de onda. Por lo tanto, no se
requiere otro filtro para la evaluación.
Como antes, el fallo puede ser localizado
con la bien conocida velocidad de
propagación. El resultado del cálculo es
758m.
Cable de corriente
continua (PE (para
corriente continua),
>100kV)
La configuración de la prueba consistía en
un cable en un dispositivo de enrollado
giratorio. El cable fue conectado a una
fuente de corriente continua ajustable.
La prueba de la descarga disruptiva fue
realizada usando un descargador en
el extremo lejano del cable (
Figura 10
).
La tensión fue aumentada hasta que el
descargador se activó. Las ondas viajeras
resultantes fueron grabadas.
Parámetros:
• Cable:
779m
• Capacidad:
310nF/km
• Inductividad:
110µH/km
• Tensión:
hasta 12kV, c.c., ambas polaridades
• Equipo de medición:
grabador
de
transitorios
para
localización de fallos, divisor de banda
ancha (atenuador resistivo-capacitivo)
(
Figura 10, Figura 11
)
Se realizaron las mismas mediciones del
cable de corriente alterna.
Con la
Ecuación 1
se puede calcular
la velocidad de propagación
v
0
que
corresponde a 171,25m/µs. Con esta
información, se puede calcular la longitud
del cable
l
1
.
Como verificación, se calculó la velocidad
de propagación
v
0
a partir de la medición
con la longitud de cable conocida
l
0
.
La desviación máxima de los valores de
referencia es <0,4 por ciento.
Resultados en campo,
conclusiones
Las pruebas experimentales ha mostrado
la factibilidad práctica del método
propuesto para la localización de fallos en
cables de corriente alterna y continua.
Se ha demostrado también que la
amortiguación y la dispersión de la señal
medida depende fuertemente del cable
monitoreado.
Tensión en kV Longitud del cable
l
1
con
v
0
[m]
conocida
Velocidad
v
1
, con
l
0
[m/µs]
conocida
+ 6.5
778
171.4
- 6.5
776
171.7
+ 11.5
780
170.9
- 11.5
777
171.7
▼
▼
Figura 10
:
Cable de c.c., detalle del descargador y
atenuador
▼
▼
Figura 11
:
Equipo de medición
▲
▲
Tabla 3
:
Longitudes de cable calculadas y velocidad de propagación
▲
▲
Figura 12
:
Medición con atenuador de banda
ancha y tensión de c.c. negativa
▼
▼
Figura 9
:
Medición con un divisor tipo WCF
amortiguado con 150Ω
▼
▼
Figura 8
:
Medición con un divisor tipo WCF no
amortiguado