Teste de revestimento de cabos 

Localização de falha no revestimento do cabo com BAUR

Teste de revestimento de cabos | BAUR GmbH

A localização de falha no revestimento do cabo é necessária para que seja possível impedir danos e falhas no cabo. O processo de manutenção de uma rede de cabos inclui a detecção precoce de falhas no revestimento do cabo, a sua localização e a sua solução, para evitar o pior. Em primeiro lugar, isso ocorre através de um teste de revestimento de cabos, uma subsequente pré-localização de falhas por meio do método de ponte de medição segundo Murray e Glaser e, na sequência, a localização exata de falha no revestimento do cabo. Estes procedimentos são apoiados pelo equipamento para teste de revestimento de cabos e localização de falha em cabo shirla da BAUR.

   

Detectar falhas no revestimento do cabo por meio de teste

Um dos causadores mais frequentes de falhas de cabo são danos no revestimento externo de cabos. Aqui normalmente trata-se de danos que permitem a entrada de água, reduzindo assim ao longo do tempo a qualidade do material isolante, até à sua destruição completa.

Em especial nos cabos de média e alta tensão, estes defeitos do revestimento favorecem o crescimento de arborescências de água (water trees), que também levam a uma falha do cabo. No contexto da manutenção da condição de diagnóstico, é essencial que as falhas de revestimento do cabo sejam corrigidas, pois diagnósticos caros são relativamente inúteis se os pontos fracos causados por falhas de revestimento puderem continuar a crescer.

     

Em um teste de revestimento de cabos é aplicada uma tensão de teste de até 10 kV por um período de um minuto na blindagem do cabo, e é medida a corrente de fuga contra o terra. É importante que a blindagem do cabo esteja desconectada do aterramento em ambas as extremidades durante toda a medição, pois, caso contrário, a corrente de teste seguiria diretamente para a terra, causando curto-circuito na falha. As correntes de fuga medidas diferenciam-se em função do material e do envelhecimento do revestimento externo, do comprimento do cabo, bem como do número de emendas. Portanto, é necessário um certo conhecimento do cabo e uma certa experiência. Um problema potencial ocorre tão logo a corrente de fuga mude da faixa de µA para mA ou, p.ex., aumente repentinamente durante o teste.

Pré-localização de falha no revestimento do cabo

Se durante o teste foi determinada uma corrente de fuga maior, que indica uma falha no revestimento do cabo, a falha deve ser eliminada o mais rápido possível. Para a localização de falhas no revestimento do cabo ou falhas à terra, a técnica de reflectometria é inadequada, uma vez que para estes tipos de falhas o solo não representa um condutor de retorno útil.

   
Para a pré-localização de uma falha no revestimento do cabo são apropriados, sobretudo, os métodos de ponte de medição. Eles se baseiam no método proporcional, no qual a resistência é determinada antes e após um local de falha e são comparados. Essa pré-localização é realizada aplicando tensão contínua a uma rota de cabo que foi desconectada da rede.

O shirla da BAUR permite realizar medições de ponte segundo o princípio de Murray ou o princípio de Glaser. Os dois princípios baseiam-se no circuito de ponte de Wheatstone, na qual dois pontos no circuito de medição devem ser levados ao mesmo potencial, de forma que um dispositivo de medição (antigamente um galvanômetro) conectado entre estes pontos não indique nenhuma corrente. O circuito de ponte encontra-se então em equilíbrio.

 

As medições são realizadas de forma totalmente automática pelo shirla da BAUR. O usuário apenas precisa introduzir a tensão máxima, o comprimento, o material e as seções transversais de seções conhecidas, e conectar os cabos de teste no objeto de teste. Após o término da medição, a distância da falha é exibida no display como distância.

A ponte de medição segundo Murray

 

A medição de ponte segundo Murray pode ser utilizada para falhas de baixa e de alta impedância. O método segundo Murray é adequado quando, além da fase com falha, estiver disponível outra fase de mesmo tipo e não danificada.

   

A ponte de medição é conectada e a fase com falha é curto-circuitada com a fase não danificada na extremidade distante de cabo. Esta conexão deve ter uma resistência mais baixa possível, para assegurar uma elevada precisão de medição.

   

No caso de uma falha no revestimento do cabo, flui uma corrente, que tira do balanço a ponte de medição equilibrada que, por meio do reajuste do potenciômetro, é levada novamente a zero. O pré-requisito para este cálculo é que as seções transversais e os materiais do condutor sejam constantes ao longo de todo o segmento de cabo.

   
A ponte de medição segundo Murray também pode ser aplicada em seções transversais não constantes do condutor ao longo do segmento de cabo. Nesse caso, antes da medição, é necessário introduzir os parâmetros dos respectivos segmentos parciais. O equipamento calcula automaticamente o local da falha com base nesta informação.

A ponte de medição segundo Glaser

 

Se em um cabo blindado estiverem disponíveis pelo menos dois fios não danificados como condutores auxiliares, pode ser usada a ponte de medição segundo Glaser. Aqui as duas fases auxiliares são conectadas ao cabo defeituoso. A vantagem é que a utilização de duas fases auxiliares gera uma compensação e o circuito elétrico externo remanescente pode ser claramente atribuído à falha.

Localização exata de falha no revestimento do cabo

A pré-localização de falha em cabo descrita indica a distância à falha. Uma vez que um cabo subterrâneo nunca tem um curso em linha reta, a posição da falha somente é conhecida por aproximação. Mesmo com uma precisão metrológica de pré-localização de 0,1 %, a diferença esperada à posição geográfica real é de até ±10 %. Em um cabo de 1 km de comprimento isso poderia significar uma possível posição da falha em uma área de 200 metros.

     
A localização exata serve para eliminar essa imprecisão e reduzir as escavações necessárias a um mínimo. Para isso, uma tensão contínua cadenciada é alimentada à blindagem com falha e a tensão é então medida no local com um voltímetro especial por meio de hastes de aterramento como eletrodos de medição. O cadenciamento serve para uma detecção melhor do sinal, mas também elimina interferências por efeitos galvânicos ou outras tensões no solo. 

O sistema de localização exata protrac® destina-se, entre outros, à localização exata de falha em cabo e falhas no revestimento do cabo. Através do uso de tecnologias modernas a localização exata da posição da falha com o protrac® é especialmente rápida e precisa. O inovador conceito de processamento de sinais em dois níveis permite uma sensibilidade e precisão extremamente altas, como também a máxima supressão de ruídos parasitas.

 

Na localização exata com o protrac®, as hastes de tensão de passo (SVP) em ligação com a unidade de controle CU e uma fonte de alta tensão servem para a localização de falhas no revestimento do cabo.

 

O princípio da localização exata é simples: a deflexão do voltímetro à falha e a tensão medida aumenta cada vez mais na medida em que se aproxima da falha. Pouco antes de atingir o local da falha, a tensão sobe fortemente e, em seguida cai a zero, assim que as hastes de aterramento estiverem fincadas simetricamente em ambos os lados da falha. Com isso também está localizada a posição exata da falha no revestimento do cabo.

HGÜ NorNed Verbindung.png

Exemplo de caso Cabos HVDC

  

A localização de falha no revestimento do cabo com ponte de medição é apropriada para muitos tipos de cabos. Até mesmo cabos com centenas de quilômetros de comprimento podem ser medidos. Isso ocorreu na conexão HVDC 450-kV-NorNed entre a Noruega e a Holanda. 

 

No segmento de cabo de 580 km de comprimento foi possível localizar com sucesso uma falha no revestimento do cabo com o equipamento BAUR e a medição de ponte segundo Murray!

  

A falha no revestimento do cabo foi detectada próximo a Esbjerg. A pré-localização relativamente precisa da falha no cabo submarino de 580 km de comprimento simplificou e acelerou a localização exata da falha. 

Visão geral: localização de falha em cabo | BAUR GmbH

Visão geral da localização de falha em cabo

Processo de localização de falha em cabo | BAUR GmbH

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Visão geral de produtos | BAUR GmbH

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