Ya sea que se instalen en maquinaria o estén enterrados bajo tierra, los cables eléctricos son inevitablemente propensos a fallar con el tiempo, perturbando la vida de los ciudadanos y las empresas.Las fallas graves pueden incluso causar incendios y víctimas gravesLos cables de energía enterrados están extremadamente ocultos, lo que dificulta la detección de fallas y la ubicación precisa, lo que dificulta el mantenimiento del cable.Dado el importante papel de los cables eléctricos en las ciudades y sus características únicas, la tecnología de pruebas de diagnóstico de cables de alimentación ha atraído la atención significativa de los expertos de la industria.
1. Resumen de las tecnologías de prueba de diagnóstico de cables de alimentación
1.1 Tecnologías de ensayo tradicionales
El método de superposición de corriente continua, el método de componentes de corriente continua y el método de pérdida dieléctrica TGδ son métodos de ensayo tradicionales de cables de alimentación comúnmente utilizados.Si bien su valor no puede ser completamente negado y sí proporcionan referencia para diagnosticar fallas de energía, estas tecnologías tradicionales son en última instancia inadecuadas para el ensayo y el diagnóstico de cables de energía de ultraalta tensión, lo que limita significativamente su ámbito de aplicación.
1.2 Nuevas tecnologías de ensayo
1 Tecnología de ensayo conjunto de cables
Una encuesta estadística de fallos de los cables de alimentación en funcionamiento reveló que más del 90% de los fallos de los cables se producen en las juntas de los cables.La sobrecarga y la resistencia al contacto pueden causar que las temperaturas articulares aumenten, lo que conduce a un envejecimiento rápido y a la falla. Using cable joint inspection technology to monitor joint temperature and analyze real-time joint temperature data allows operators to gain a more comprehensive understanding of the power cable's operating conditions and proactively implement protective measures to reduce the likelihood of failure.
2 Tecnología de inspección de ultraalta frecuencia
Si el cable de alimentación sólo experimenta una alta frecuencia de pulso de descarga localizada,La captura de la señal de descarga localizada requiere aumentar la frecuencia de muestreo de la herramienta de inspección para minimizar las interferencias de ruido externo.La tecnología de inspección de ultraalta frecuencia utiliza un sensor de descarga parcial de banda ancha y un acoplamiento electromagnético para detectar descargas parciales dentro del rango de frecuencia de 10 kHz a 28 MHz.lograr resultados satisfactorios.
3 Tecnología de acoplamiento electromagnético
This technology connects the partial discharge current signal of the ground wire of a cross-linked polyethylene power cable to the two aforementioned lines through the combined action of a measurement loop and an electromagnetic coupling line. Esto amplifica la señal localizada y minimiza la interferencia de ruido. 2. Desarrollo y aplicación de la tecnología de prueba de diagnóstico de cable de alimentación
2.1 Tecnología de detección en línea
1 Transformación de ondas: esta tecnología requiere el uso de filtros.Otros estudios han utilizado transformaciones de ondulados para realizar un solo rango de onda de viaje de extremo, resolviendo el problema de elegir entre la velocidad de propagación de la onda de viaje y el tiempo de llegada.La amplia experiencia práctica ha confirmado que la precisión de esta tecnología de recorrido de onda de un solo extremo cumple plenamente con los estándares para la ubicación precisa de la falla en el sitio de la fallaOtros estudios han explorado la monitorización en línea de fallas de cables y métodos precisos de medición de la distancia de los cables.y han profundizado en la medición de la distancia de falla del cable utilizando la tecnología de transformación de ondas.
2 Sistema experto en tiempo real: esta tecnología, desarrollada sobre la base de servicios remotos de red, aborda la medición de la distancia de falla del cable.Algunos estudios han demostrado que los sistemas expertos basados en la protección del relé pueden utilizar el lenguaje C de diagnóstico integrado para determinar el tipo de falla y el valor actual RMS de los cables de alimentación3 Red causal: Los nodos que incluyen síntomas, causas iniciales, estados e hipótesis constituyen una red causal.Los nodos de síntomas representan los síntomas de los nodos de estado, como una acción de protección que es un síntoma de un interruptor de circuito que se activa; las causas iniciales representan la causa inicial de un fallo del cable;Los nodos de estado representan el estado de un componente específico dentro del dominioEn la actualidad, la mayoría de los estudios de investigación se centran en el análisis de la red causal, y en el análisis de la red causal.Utilizando el concepto de limitaciones temporales en la información de alarma para construir una nueva red temporal causal y han propuesto una técnica de diagnóstico de fallas en el cable de alimentación basada en esta red.
2.2 Técnicas de detección fuera de línea
1 Método de pulso de baja tensión: se introduce una señal de pulso de baja tensión en el cable a través del terminal de ensayo.El instrumento registra la diferencia de tiempo (Δt) entre el impulso transmitido y el impulso reflejado recibido en el punto de fallaSi la velocidad de propagación de la señal en el cable de alimentación es v (m/μs), entonces la distancia de falla del cable l = v × Δt/2.
2 Método de voltaje de pulso: Este método recibe la señal de pulso generada por la descarga en el punto de falla.El instrumento recibe entonces la señal de descarga de la falla en el extremo del ensayo., calculando la distancia hasta la falla en función del tiempo que tarda en recibir la señal.Este método puede suponer riesgos para la seguridad porque carece de aislamiento eléctrico completo entre la sección de alto voltaje y el probador..
3 Método de corriente de pulso: este método funciona de manera similar al método de voltaje de pulso, pero utiliza un acoplador de corriente, aislando completamente la sección de alto voltaje, garantizando esencialmente la seguridad.
4 Método de pulso secundario: Este es un método muy avanzado de localización de fallas.Esto transforma la falla en un cortocircuito de baja resistencia, que luego se puede detectar mediante un método de pulso de bajo voltaje.
2.3 Tecnología de localización de fallas en el cable de alimentación
Una vez que se mide la trayectoria y la distancia del cable defectuoso, se puede determinar la ubicación aproximada de la falla.1 Tecnología de detección acústica: se utiliza un dispositivo de descarga para generar vibraciones en el punto de falla; una vez que las vibraciones alcanzan el suelo, se utiliza un receptor de vibraciones para recibir la señal acústica desde el punto de falla,que permite determinar la ubicación específica de la fallaLa tecnología de detección acústica se puede utilizar para cualquier detección de fallas de cables donde una señal de pulso de alto voltaje genera un sonido de descarga en el punto de falla.
2 Tecnología de sincronización acústica-magnética: la descarga en el punto de falla genera simultáneamente ondas acústicas y electromagnéticas, lo que permite una ubicación precisa de la falla.Se aplica una señal de pulso de alto voltaje al cable defectuosoDurante la descarga, tanto una señal acústica como una señal de campo magnético pulsado se generan en el punto de falla, pero estas señales se propagan a diferentes velocidades.La diferencia mínima de tiempo de propagación se utiliza para localizar el punto de falla.
3 Tecnología de detección de sonido: Los técnicos usan sus oídos para identificar la intensidad de la señal acústica y, finalmente, determinar la ubicación de la falla del cable.Una señal de corriente de audio de 1 kHz u otra frecuencia se aplica entre dos fases del cableEsto genera una señal electromagnética de audio,que crea un campo magnético fuerte directamente sobre una falla de circuito abierto cercana o una falla de cortocircuito metálico, localizando así el punto de falla.
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