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Cómo detectar fallas en cables de energía de alto voltaje

Vistas:0     Autor:Editor del sitio     Hora de publicación: 2025-07-15      Origen:Sitio

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Encuentra fallas en cables de potencia de alto voltaje flexibles mediante las comprobaciones básicas y herramientas especiales. Más del 80% de los problemas son fallas de alta resistencia. Estos a menudo suceden debido a problemas de aislamiento. Las fallas principales son de baja resistencia, circuitos abiertos y fallas en el flagever. Utiliza probadores de continuidad, dispositivos TDR, generadores de sobretensiones y localizadores electromagnéticos para detectar estos problemas. La seguridad siempre es más importante, por lo que debe elegir su método en función de la condición del cable y el tipo de falla.

Seguridad

Cuando trabaja con cables de energía de alto voltaje de seguridad, siempre debe pensar en la seguridad primero. Muchos accidentes suceden porque las personas se saltan los pasos o usan las herramientas incorrectas. Puede detener la mayoría de los accidentes siguiendo las reglas de seguridad y utilizando el engranaje correcto.

PPE

El equipo de protección personal (PPE) lo mantiene a salvo de las malas lesiones. Los eventos flash de arco pueden quemarte, sorprenderte o incluso causar la muerte. Necesitas usar:

  • Ropa con clasificación de arco

  • Guantes y botas aislantes

  • Escudos de cara y gafas de seguridad

  • Protección auditiva

Bloqueo/etiqueta

Los pasos de bloqueo/etiqueta (LOTO) lo mantienen a salvo de la electricidad en vivo. A veces, los trabajadores piensan que el equipo está apagado, pero todavía está encendido. Usted debe:

  • Apague y separe todas las fuentes de energía

  • Pon los dispositivos y etiquetas de bloqueo en su lugar

  • Asegúrese de que el cable esté apagado antes de comenzar a trabajar

Los pasos estrictos de loto siguen a OSHA y reglas de seguridad mundiales. Estos pasos evitan que las máquinas se activen por accidente y mantengan a todos seguros.

Área de trabajo

Un área de trabajo segura ayuda a detener las lesiones. Debería:

  • Mantenga el área limpia y recoge cualquier cosa en la que pueda tropezar

  • Use herramientas a prueba de explosión en lugares peligrosos

  • Poner detectores de gas para SF6 y otros gases dañinos

  • Marque el área y coloque señales de advertencia

Nota: Siempre haga una verificación de riesgos antes de comenzar a trabajar. Esto le ayuda a encontrar peligros como la quema de petróleo o fugas de gas en SwitchGear.

Prueba previa

Antes de probar cables de alto voltaje , debe prepararse. Los pasos previos a la prueba son:

  • Mire el historial del cable y los resultados de las pruebas antiguas

  • Compruebe si sus herramientas de prueba funcionan bien

  • Asegúrese de que todos en su equipo tengan la capacitación y los certificados correctos.

Muchas compañías quieren que termine la capacitación especial y obtenga certificados, como clases de pruebas de aislamiento y detección de fallas avanzadas. Las reglas mundiales como IEC 60840 e IEC 61936-1 le dicen cómo probar e informar de manera segura. Seguir estas reglas lo mantiene a usted y a su equipo a salvo cada vez que trabaje.

Controles iniciales

Siempre debe hacer cheques simples primero. Estos pasos lo ayudan a encontrar muchos problemas temprano. También evitan que ocurran problemas más grandes más tarde.

Inspección visual

Comience mirando el cable y sus partes. Intenta encontrar cualquier daño, desgaste o óxido. Buscar:

  • Grietas o divisiones en el aislamiento

  • Signos de agua o manchas húmedas

  • Óxido en conectores y juntas

  • Hinchazón, cambios de color o calificaciones de quemaduras

Nota: Piezas de cable como terminaciones y juntas se rompen primero. Mira estos lugares muy de cerca. Las verificaciones visuales lo ayudan a ver problemas como saltos de aislamiento o óxido antes de que empeoren.

Prueba de continuidad

Ahora use un probador de continuidad para verificar los cables del cable. Esta prueba muestra si los cables aún están conectados. Si ve alta resistencia o sin conexión, se puede romper un cable.

  • Coloque el probador en ambos extremos del cable.

  • Asegúrese de que la resistencia sea baja y no cambie.

  • Si no hay conexión, tiene un circuito abierto.

Las pruebas de continuidad son fáciles pero muy útiles. Le ayuda a encontrar circuitos abiertos y errores de cableado. Pero puede que no encuentre todos los problemas, como las averías de aislamiento. Necesitas más pruebas para saberlo todo.

Resistencia a aislamiento

Después de verificar la continuidad, pruebe la resistencia del aislamiento con un megohmímetro. Esta prueba utiliza el voltaje de CC para verificar si hay fugas. La baja resistencia al aislamiento significa que el aislamiento podría estar fallando.

  • Pruebe entre cada cable y el suelo.

  • Escriba la resistencia y verifique los números con las reglas de la industria.

Las pruebas de resistencia a aislamiento son muy importantes para la seguridad. Le ayuda a encontrar problemas y fugas de aislamiento. Estos controles, junto con pruebas visuales y de continuidad, siguen reglas como IEC60840 e IEEE 400.2. Le ayudan a asegurarse de que el cable esté seguro y detenga fallas caras en cables de alimentación de alto voltaje duraderos.

Métodos de detección para cables de energía de alto voltaje

Para encontrar fallas en cables de potencia de alto voltaje de alta resistencia, debe elegir el método correcto. Cada forma funciona mejor para ciertas fallas y condiciones de cable. Los pasos suelen ser así:

  1. Diagnóstico: Primero, descubres qué tipo de falla tienes y qué tan malo es. Utiliza herramientas como megohmmeters y multímetros para verificar la conexión a tierra, los circuitos cortos o los cables rotos.

  2. Medición de distancia: a continuación, adivina qué tan lejos está el cable la falla. Puede usar medición acústica, circuitos de puente o técnicas de onda de viaje para ayudar a encontrar el lugar.

  3. Búsqueda de rutas: si no sabe a dónde va el cable, utiliza herramientas especiales para rastrearlo. Esto es importante para cables viejos o cuando no tiene mapas.

  4. Ubicación de la falla: último, encuentra el lugar exacto de la falla con herramientas avanzadas. Puede usar señales electromagnéticas o acústicas para encontrar la falla en un área pequeña.

Bocina

Los timbentes envían un fuerte aumento al cable. Cuando el aumento golpea una falla, hace un sonido fuerte y sacude el suelo. Escuchas el ruido o usas sensores de tierra para encontrar el lugar. Los golpes son buenos para fallas de baja resistencia y son fáciles de usar afuera.

CONSEJO DEL PARJETRO DEL PARJETRO DE OBSERVACIONES
Velocidad de identificación de fallas Moderado Más lento que algunos dispositivos avanzados
Precisión de la ubicación de fallas Moderado Menos precisos que los dispositivos avanzados
Complejidad de la operación Simple Se necesita experiencia mínima
Portabilidad Portátil Bueno para uso de campo
Capacidad de voltaje Voltajes de altura Ajustable para evitar el daño del cable
Rango de aplicación Lo mejor para fallas de baja resistencia Menos versátil para otras fallas
Eficiencia de rentabilidad Costo más bajo Opción asequible
: los golpes funcionan mejor para fallas grandes en cables de potencia de alto voltaje de baja pérdida. No son tan exactos como los nuevos dispositivos, pero son baratos y funcionan bien para muchos trabajos.

TDR para cables de potencia de alto voltaje

La reflectometría del dominio de tiempo (TDR) envía un pequeño pulso al cable. Si hay una falla, el pulso rebota hacia atrás. Verifica cuánto tiempo tarda el pulso en regresar. Esto te ayuda a saber dónde está la falla.

Detalles de la especificación
Resolución mínima 0.1 metros (0.3 pies)
Rango máximo Hasta 5 kilómetros (15,000 pies)
Impedancias de salida 25 Ω, 50 Ω, 75 Ω, 100 Ω
Rango de factores de velocidad 0.2 a 0.99 (ajustable para el tipo de cable)
Exactitud ± 1% del rango ± píxel al factor de velocidad de 0.67
Ancho de pulso 2 nanosegundos (para fallas de extremo cercano)

TDR es bueno para circuitos abiertos, cortocircuitos y problemas de aislamiento. Puede usarlo en cables de potencia de alto voltaje nuevos y viejos. Las herramientas de mano de mano TDR hacen que sea simple probar cables de hasta 5 kilómetros de largo.

Prueba de descarga parcial

Las pruebas de descarga parcial (PD) lo ayudan a encontrar pequeños problemas de aislamiento antes de que empeoren. La PD ocurre cuando se forman pequeñas chispas dentro del aislamiento del cable. Estas chispas muestran que el aislamiento podría estar rompiendo.

Puede usar pruebas de PD para encontrar:

  • Problemas internos de aislamiento

  • Conexiones malas de alto voltaje

  • Piezas de metal sueltas dentro del cable

La prueba de PD no tiene una sensibilidad establecida. En su lugar, busca cambios con el tiempo o se compara con otros cables. De esta manera, puede detectar problemas tempranos en cables de energía de alto voltaje.

Prueba de bucle de Murray

La prueba de bucle Murray utiliza un circuito de puente para encontrar fallas. Conectas un buen cable al malo y equilibra el circuito. Cuando el puente está equilibrado, puede averiguar qué tan lejos está la falla.

Pasos para la prueba de bucle Murray:

  1. Conecte el circuito del puente con un galvanómetro.

  2. Use el voltaje de CC (hasta 10 kV) para probar el cable.

  3. Si la resistencia a la falla es demasiado alta, use un quemador de falla para bajarla.

  4. Equilibre el puente y lea la relación de resistencia.

  5. Calcule la distancia de falla utilizando la longitud y la resistencia del cable.

Esta prueba es mejor para fallas de fase a tierra y fallas de fase a fase. Es muy exacto si conoce la longitud del cable y tiene un buen cable para la ruta de retorno.

Corriente de impulso

Los métodos de corriente de impulso usan pulsos fuertes para hacer una chispa en la falla. La chispa envía un pulso actual a su herramienta. Al cronometrar el pulso, puede encontrar dónde está la falla, incluso para fallas de alta resistencia.

Utiliza métodos de corriente de impulso cuando TDR no puede encontrar la falla. De esta manera, es buena para las fallas que necesitan un alto voltaje para romper el aislamiento.

Ubicación de la falla de la vaina

Las fallas de la vaina ocurren cuando la capa exterior del cable se lastima. Esto puede ser de mala instalación, errores o cosas afiladas en el suelo. Las fallas de la vaina dejan entrar el agua o los productos químicos y causan más daño.

Para encontrar fallas de vaina, puede usar:

  • Método del puente DC: equilibre un circuito de puente para descubrir qué tan lejos está la falla.

  • Método de voltaje de paso: envíe un pulso de alto voltaje a la vaina y verifique los cambios de voltaje a lo largo del cable.

Nota: Siempre arregle las fallas de la vaina rápidamente para evitar que el agua y los productos químicos lastimen el núcleo del cable.

Monitoreo en línea

Sistemas de monitoreo en línea Mira cables de energía de alto voltaje todo el tiempo. Verifican la temperatura, la vibración, la descarga parcial, la corriente de la vaina y otras señales. Estos sistemas lo ayudan a encontrar problemas antes de causar fallas.

Beneficios:

  • Detección de fallas en tiempo real y advertencias de riesgos

  • No es necesario apagar el cable para probar

  • Funciona con una red inteligente y mantenimiento automático

Limitaciones:

  • Los sensores pueden no funcionar tan bien con el tiempo

  • Los datos pueden ser incorrectos si hay interferencia

  • La ubicación de fallas puede no ser tan exacta como las formas fuera de línea

El monitoreo en línea ayuda a mantener los cables de energía de alto voltaje seguros y funcionando, especialmente en redes grandes o complicadas.

Al usar la forma correcta de detectar fallas, puede encontrar rápidamente y solucionar problemas en cables de energía de alto voltaje. Esto mantiene su sistema de energía funcionando bien y ayuda a detener interrupciones costosas.

Selección de métodos

Elegir la mejor manera de encontrar fallas en cables de energía de alto voltaje requiere una planificación cuidadosa. Debe elegir un método que se ajuste al tipo de falla, la forma del cable y cualquier problema especial que tenga en el campo.

Tipo de falla

Primero, debe averiguar qué tipo de culpa tiene. Cada tipo de falla funciona mejor con ciertas formas de encontrarlo. La siguiente tabla enumera fallas comunes y las mejores formas de detectarlas:

Tipo de falla Descripción Mejores métodos de detección
Falla de cortocircuito Dos conductores tocan porque el aislamiento falla Prueba de megger
Culpa de la tierra Un conductor toca el suelo Prueba de megger
Desglose El aislamiento se debilita o deja de funcionar Megger, TDR
Daño de la vaina La capa exterior se lastima o se rompe Radar en seccionalización, batir y alto voltaje

Consejo: Para las fallas que van y vienen, es posible que necesite herramientas especiales como el análisis de forma de onda o el filtrado de Kalman. Estas herramientas lo ayudan a encontrar fallas que los relés normales pueden perderse.

Condición de cable

La salud del cable y cómo funciona lo ayudan a elegir su método. Deberías pensar en:

  • De qué está hecho el aislamiento (xlpe, aislado en papel)

  • Cuánto tiempo es el cable y cómo está configurado (ramificado, largo o complicado)

  • El clima alrededor del cable (temperatura, humedad)

  • Signos de vejez o daño (descarga parcial, puntos calientes)

  • Si necesita ser exacto o simplemente rápido

Si ve aislamiento antiguo o dañado, use pruebas suaves como pruebas de descarga parciales o termografía infrarroja. Para nuevos cables, las pruebas de resistencia regular o TDR generalmente funcionan bien.

Casos especiales

Algunos trabajos necesitan métodos más avanzados o mixtos. Es posible que tenga fallas de alta impedancia, fallas desiguales o sistemas con mucha energía renovable. En estos casos, puede usar:

  • Métodos mixtos que utilizan herramientas electromagnéticas y de IA

  • Modelos de aprendizaje automático (SVM, Catboost) entrenados con datos falsos

  • Sistemas de fusión que mezclan controles antiguos y basados en IA

Estas formas inteligentes hacen que sus resultados mejor y más rápido, incluso si las cosas son ruidosas o difíciles de probar. También te ayudan a encontrar fallas que puedan perder las formas normales.

Nota: Siempre elija su método de prueba para el trabajo que tenga. Buenas opciones menores errores, mantenerlo a salvo y ayudar a sus cables de energía de alto voltaje a durar más.

Usted y su equipo se mantienen seguros siguiendo reglas de seguridad estrictas. La siguiente tabla explica cómo los equipos de seguridad y los pasos ayudan a reducir los riesgos durante el trabajo de cable de alto voltaje:

Descripción de beneficio / impacto
Protección contra la descarga eléctrica Los guantes aislados y las herramientas especiales ayudan a detener la descarga eléctrica.
Prevención de quemaduras y destellos de arco La ropa resistente a la llama y los trajes de flash de arco ayudan a protegerlo de las quemaduras.
Reducción de lesiones de contacto eléctrico Los zapatos y esteras de seguridad evitan que la electricidad te lastime.
Cumplimiento de las regulaciones de seguridad Seguir las reglas de seguridad hace que el área de trabajo sea más segura para todos.
Mitigación de riesgos El PPE ayuda a reducir las posibilidades y la gravedad de los accidentes.
Ejemplos de la industria Los electricistas y otros trabajadores usan PPE para mantenerse a salvo.
Impacto en las tasas de incidentes El uso de pasos de seguridad y PPE significa menos lesiones eléctricas y accidentes.

Algunas fallas son difíciles de encontrar y arreglar. Debe llamar a expertos que sepan cómo usar herramientas especiales y seguir pasos de seguridad. Esto asegura que las reparaciones sean seguras y correctas.

Verificar y observar cables a menudo te ayuda a encontrar problemas temprano. Puede usar sistemas en línea para observar la descarga parcial y los cambios de temperatura. Estos pasos ayudan a detener fallas y hacer que los cables duren más.

  • Mira los cables cada año.

  • Use cheques en línea para cables importantes.

  • Verifique las juntas, empalmes y cables terrestres.

  • Use herramientas infrarrojas para encontrar problemas ocultos.

  • Cambie la frecuencia con la que verifica los cables en función del riesgo y dónde están.

Mantenerse a salvo, elegir la forma correcta de encontrar fallas y hacer controles regulares lo ayudan a detener las interrupciones costosas y mantener su sistema de energía funcionando bien.

Preguntas frecuentes

¿Cuál es la falla más común en los cables de energía de alto voltaje?

La mayoría de los problemas son fallas de alta resistencia al aislamiento que se descompone. Estas fallas ocurren más que cualquier otro tipo. Puede encontrarlos temprano utilizando pruebas de resistencia de aislamiento y observando descarga parcial.

¿Cómo sabes qué método de detección de fallas usar?

Elija su método observando el tipo de falla, la salud del cable y dónde está. Para circuitos abiertos, use TDR. Para fallas de baja resistencia, use golpes. Siempre mire el historial del cable antes de comenzar a probar.

¿Puedes probar cables de alto voltaje mientras están energizados?

No, no debe probar cables de alto voltaje cuando están encendidos. Siempre apague y bloquee el cable antes de probar. Esto lo mantiene seguro y detiene el daño a sus herramientas.

¿Con qué frecuencia debe inspeccionar cables de alta potencia de voltaje?

Revise sus cables al menos una vez al año. Para cables importantes, use el monitoreo en línea para verlos todo el tiempo. Los controles regulares lo ayudan a encontrar problemas temprano y detener las interrupciones.

¿Qué equipo de seguridad necesita para la detección de fallas de cable?

Necesita ropa con clasificación de arco, guantes aislados, gafas de seguridad y protección auditiva. Siempre revise su equipo por cualquier daño antes de usarlo. El PPE correcto lo mantiene a salvo de los peligros eléctricos.


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