Una guía completa de la tecnología de prueba de fallas de cable: desde los principios hasta la aplicación práctica

一Conocimiento científico: naturaleza de las fallas de los cables y principios de detección

1.1 Estructura y clasificación de fallas de los cables de alimentación

Los cables eléctricos sirven como "vasos sanguíneos" de los sistemas de transmisión de energía; su estructura suele consistir en cuatro componentes: el conductor, la capa de aislamiento, la capa de blindaje y la envoltura protectora.Pueden clasificarse por nivel de voltaje en categorías de bajo voltaje (por debajo de 1 kV), de medio voltaje (1 ∼35 kV) y de alto voltaje (por encima de 35 kV),y por medio de aislamiento en tipos como el papel impregnado de aceite, cloruro de polivinilo (PVC), polietileno ligado transversalmente (XLPE) y aislamiento de caucho.

Las fallas de los cables son esencialmente la pérdida de rendimiento de aislamiento o la interrupción de la continuidad del conductor; basadas en la naturaleza de la falla, se clasifican principalmente en seis tipos:

• Fallo de cortocircuito
• Falta de circuito abierto
• Fallo de baja resistencia
• Fallo de alta impedancia
• Falla de encendido
• Fallo articular

Fallo de cortocircuito Falla de encendido

Fallo de alta impedancia

1.2 Principios básicos de localización de fallas en el cable

Los métodos convencionales actuales para el rango de fallas de los cables se basan en el método de reflexión por pulso (TDR, o reflectometría en el dominio temporal);el principio físico subyacente es la propagación y reflexión de ondas electromagnéticas dentro de la línea de transmisión.

1.3 Escenarios aplicables a los diferentes métodos de ensayo

• Método de pulso de bajo voltaje: adecuado para fallas de circuito abierto, cortocircuito y baja resistencia; es simple e intuitivo de operar y sirve como el método de ensayo más fundamental.
• Método de cambio de impulso: diseñado para fallas de alta resistencia y cambio de impulso;Implica aplicar un alto voltaje para causar una ruptura dieléctrica en el punto de falla, creando un arco y una trayectoria de baja resistencia, seguida de un rango de reflexión de pulso.Se compone de dos tipos: flashover de corriente continua y flashover de impulso.
• Método puente: técnica clásica de medición de la resistencia que utiliza el principio del equilibrio de puente de CC para medir la relación de resistencia en el punto de falla.Es adecuado para la localización precisa de fallas de baja resistencia.
• Método de sincronización acústico-magnética: se utiliza para la localización precisa de fallas.determina la posición de la falla detectando la diferencia de tiempo entre las ondas acústicas y las señales de onda electromagnética generadas por la descarga de avería en el punto de falla.

二Desafíos: puntos débiles de la industria en las pruebas de fallas de cables

2.1 Los tipos de fallas son complejos, lo que dificulta que un solo método los cubra a todos.

En la práctica, las fallas en los cables rara vez se clasifican en una categoría única y típica.Las fallas de alta resistencia y de flashover representan más del 70% de los casos de tipos de fallas que no pueden probarse directamente mediante el método de pulso de baja tensión.Además, la naturaleza de una falla puede cambiar dinámicamente en función de las condiciones de ensayo, y un solo cable puede albergar múltiples ubicaciones de falla,dificultando que un solo método de ensayo proporcione una cobertura completa.

2.2 Diferentes parámetros de los cables y dificultad para calibrar la velocidad de onda

La velocidad de propagación de la onda es un parámetro crítico para la precisión del rango; sin embargo, la velocidad real a menudo se desvía del valor nominal debido a factores como las variaciones de lote a lote en el medio,fluctuaciones de la temperatura de funcionamientoEn los casos en que falta documentación para cables antiguos, sólo se pueden utilizar estimaciones, lo que afecta directamente a la precisión del rango.

2.3 Interferencias del entorno del lugar y un umbral elevado para la interpretación de las formas de onda de ensayo.

Las condiciones de funcionamiento en el lugar son mucho más complejas que las del laboratorio: los reflejos de las juntas y las interferencias de las ramas pueden confundirse fácilmente con formas de onda de fallas;La atenuación de la señal en cables largos dificulta la identificación de fallas en el extremo opuesto.Los instrumentos tradicionales dependen en gran medida de la experiencia del operador para la interpretación, lo que hace que los principiantes sean propensos a errores de diagnóstico o a no detectarlos.

2.4 El conflicto entre la eficacia y la seguridad de las pruebas

Los ensayos de fallas de alta resistencia requieren la aplicación de altos voltajes que van desde varios miles hasta decenas de miles de voltios, lo que plantea riesgos de seguridad operativa.Los métodos tradicionales implican ajustes de voltaje repetitivos y descargas múltiples, lo que hace que el proceso de ensayo sea engorroso y que consuma mucho tiempo; además, el uso de sistemas separados para el alcance aproximado y la localización precisa resulta en un despliegue e intercambio inefficientes en el sitio.

三Soluciones de productos: avances técnicos en los probadores de fallas de cables inteligentes

El probador de fallas de cable inteligente XHGG502A integra múltiples tecnologías de prueba, incluyendo pulso de bajo voltaje, flashover de alto voltaje,y métodos de pulso múltiple y es compatible con varios tipos de cables tales comoDetecta todos los tipos de fallas, incluyendo cortocircuitos, circuitos abiertos y fallas de alta/baja resistencia.El dispositivo tiene una frecuencia de muestreo máxima de 400 MHz, un alcance de ensayo de hasta 120 km, una resolución mínima de 0,07 m y una zona muerta de ≤ 10 m. Soporta análisis automático de forma de onda, detección de fallas,y el almacenamiento y comparación de conjuntos de múltiples formas de ondaEquipado con una pantalla táctil de 10,1 pulgadas de alto brillo, una batería de litio de alta capacidad y una carcasa con clasificación IP54, está diseñado para una alta precisión,funcionamiento muy portátil en ambientes exteriores sin fuente de alimentación externa.. Si estás interesado, puedes hacer clic en el enlace de abajo para aprender más.XHGG502A Probador de fallas del cable