¿Conoce los tipos y causas de fallas en los alimentadores de cables?

En el sistema eléctrico, los cables sirven como medio de transmisión de energía eléctrica. Ocasionalmente, se producen diversas fallas que provocan que la energía no pueda transmitirse normalmente. A estas fallas las llamamos fallas del alimentador de cables. Estas fallas pueden tener un impacto significativo en la confiabilidad del suministro de energía y el funcionamiento del sistema. . ¿Sabes qué tipos de fallas comunes en el alimentador de cables existen? Este artículo lo llevará a través de un análisis simple de estos tipos de fallas y sus causas, con la esperanza de aumentar su comprensión.
Los modos de falla y fallas comunes de los cables incluyen fallas inducidas eléctricamente, fallas mecánicas, fallas térmicas, fallas causadas por daños a la capa protectora de metal (semiconductor), fallas causadas por un contacto deficiente del blindaje metálico, etc. A continuación explicamos cada falla por separado.
Fallo inducido eléctricamente
Se trata de rayos, sobretensiones y descargas parciales. Las descargas parciales pueden deberse a sistemas de aislamiento mal diseñados o defectos de fabricación.
Falla mecanica
Pueden ocurrir fallas inducidas mecánicamente durante la instalación debido al uso de fuerzas de tracción excesivas y/o al exceder el radio de curvatura mínimo. Los cables también pueden dañarse durante la construcción cuando los equipos de movimiento de tierras excavan en cables o grupos de conductos de cables, como los cables submarinos. Doblar y torcer repetidamente durante la instalación o el uso puede causar una tensión irreversible en el cable.
Fallo inducido por el calor
La degradación térmica hace que el aislamiento de un cable pierda sus propiedades físicas debido a sobrecargas y/o condiciones de temperatura ambiente excesivamente altas que exceden sus capacidades de diseño durante un período prolongado.
Fallo causado por daño al escudo metálico (semiconductor)
Este modo de falla describe dónde el escudo deja de realizar su función. Para que un escudo realice su función, su resistividad volumétrica debe permanecer suficientemente baja en todo momento. Sin embargo, cuando el escudo metálico se daña o se corroe, su resistividad volumétrica se ve afectada por la temperatura.
A temperaturas más altas, la resistividad del volumen de los escudos metálicos aumenta significativamente (debido a cargas máximas, corrientes desequilibradas o corrientes circulantes), creando gradientes de alto voltaje en los bordes metálicos afilados, lo que resulta en efectos/descargas de corona y daños por arco (de afuera hacia adentro). . La corona y los arcos pueden eventualmente provocar que falle el aislamiento del cable.
Fallo causado por un mal contacto de blindaje metálico
En este caso, la capa protectora de metal y la capa protectora de cinta semiconductora están aisladas debido a un contacto deficiente, que puede ser causado por una capa de corrosión o acumulación de incrustaciones sobre la capa protectora de metal. Esta situación creará una diferencia de potencial entre el blindaje semiconductor y el blindaje metálico, lo que provocará un arco entre los dos blindajes.
Esto provocará daños por arco desde el exterior hacia las capas de aislamiento y blindaje del semiconductor y, en última instancia, provocará fallas en el cable, lo cual es más grave si hay múltiples áreas de mal contacto o roturas entre los dos sistemas de blindaje. La mayoría de las veces, la falla ocurre en el terminal o conector.
Después de comprender los tipos de fallas del alimentador de cable, veamos las causas de las fallas del alimentador de cable. Las fallas del alimentador de cable pueden deberse a los siguientes problemas:
Envejecimiento
Corrosión de la funda
Avería eléctrica
Incendios y relámpagos
Cable sobrecalentado
falla mecanica
Humedad en el aislamiento.
Elección o aplicación incorrecta
Protección diferencial para protección de alimentador de cable.
La forma ideal de proteger cualquier dispositivo del sistema de energía es comparar la corriente que ingresa al dispositivo con la corriente que sale del dispositivo. En condiciones normales de salud, ambos son iguales. Si las dos corrientes no son iguales, debe haber una falla.
La protección diferencial de líneas alimentadoras es un esquema de protección comúnmente utilizado para detectar y aislar fallas en líneas alimentadoras. Si ocurre una falla, como un cortocircuito de línea o una falla a tierra, la corriente cambia y el dispositivo de protección diferencial detecta la diferencia de corriente, lo que activa una acción protectora para aislar la falla. La protección diferencial suele consistir en equipos de protección, relés y transformadores de corriente.
No es económico ni práctico proporcionar un canal de comunicación entre los dos extremos de un alimentador para permitir la comparación de la corriente que entra y sale del alimentador. Por lo tanto, este tipo de protección no se usa comúnmente en alimentadores de cables de baja tensión, pero sí se usa a menudo en sistemas alimentadores de media y alta tensión. En este momento, la protección diferencial sirve como protección principal y la protección contra sobrecorriente sirve como protección de respaldo.
Cabe señalar que el diseño y la aplicación de la protección diferencial deben considerar de manera integral las características de la línea, los factores que influyen y las posibles condiciones anormales, como cambios de carga, desequilibrio de capacidad, etc. Además, la estabilidad de la protección diferencial también necesita debe ser probado y verificado cuidadosamente para garantizar su confiabilidad y precisión en el funcionamiento real.