Arbolado eléctrico en cables de MT y AT con aislamiento XLPE
(Manuel Bolotinha)
Hoy en día XLPE (Polietileno reticulado) es el material aislante más utilizado de cables de media y alta tensión, que presenta ventajas importantes encima PVC (cloruro de polivinilo) y otros materiales aislantes.
Principales ventajas de XLPE son:
- Estabilidad térmica
- Alta rigidez dieléctrica y resistencia de aislamiento.
- Pérdidas más bajas (tan δ)
- Estabilidad al envejecimiento
- Permite una mayor capacidad de carga actual.
- Permite valores superiores de corrientes de cortocircuito.
Publicación relacionada: Terminación de cables de MT y AT a equipos y juntas
Sin embargo, XLPE es muy susceptible a arbolado eso es un fenómeno eléctrico previo a la avería en aislamiento sólido causado por descargo parcial que progresa a través del aislamiento dieléctrico estresadoen un recorrido parecido al ramas de un árbolcomo se muestra en la Figura 1.
Figura 1 – Arbolado en un cable aislado XLPE
Descargas parciales están entre los causas principales de Fallas catastróficas en terminaciones y uniones de cables.. Principal causas de las descargas son deterioro del aislamiento de la pared y defectos de las juntas.
Técnicas de emisión acústica se puede utilizar para el detección de descargas parciales en cables y un Escáner de descargas parciales (PD), como el que se muestra en la Figura 2, se puede utilizar para el monitoreo de descargas parciales.
Figura 2 – Escáner de descargas parciales
Lea también: Protección del alimentador de cables: tipos de fallas, causas y protección diferencial
arbolado de Aislamiento sólido de cables de media y alta tensión. es un común Mecanismo de avería y origen de fallos en los cables de alimentación..
Arbolado electrico ocurre por primera vez y se propaga cuando un El material dieléctrico seco está sujeto a tensiones de campo eléctrico altas y divergentes durante un largo período de tiempo. y se observa que se origina en puntos donde Las impurezas, los huecos de gas, los defectos mecánicos o las proyecciones conductoras causan una tensión excesiva en el campo eléctrico dentro de pequeñas regiones del dieléctrico..
Esto puede ionizar gases dentro de huecos dentro de dieléctrico a granelcreando pequeñas descargas eléctricas entre las paredes del vacío. Un impureza o defecto incluso puede resultar en la ruptura parcial del dieléctrico sólido sí mismo.
Con el tiempo, una ramificación parcialmente conductora Figura parecida a un árbol en 3D. se forma dentro del dieléctrico. Al principio la figura es de tamaño microscópicoy se llama arbol de agua.
El árbol puede crecer hasta el punto que eventualmente causa una falla eléctrica completa del dieléctricomomento en el que se denomina arbol electrico.
Este ha sido un mecanismo de falla a largo plazo para enterrado con aislamiento de polímero Cables de alimentación de media y alta tensión.
De una forma similar, árboles 2D puede ocurrir a lo largo de la superficie de un dieléctrico altamente estresadoo a través de una superficie dieléctrica que ha sido contaminada por polvo o sales minerales. Con el tiempo, estos senderos parcialmente conductores poder crecen hasta provocar el fallo completo del dieléctrico..
Es necesario que existan factores para que arboles de agua establecerse y crecer en aislamiento de cable extruido son:
- Campo eléctrico: suele ser la tensión de funcionamiento aplicada al cable; si no se aplica tensión al cable, no se formarán árboles de agua.
- Tiempo: Un proceso relativamente lento, que lleva varios años.
- Existencia de agua o sustancia húmeda.
La medida más importante para evitar la formación de árboles en XLPE es el sellado de los extremos de los cables almacenados, para evitar que entre humedad en la cabina.yomi.
Sobre el autor: Manuel Bolotinha
-Licenciatura en Ingeniería Eléctrica – Energía y Sistemas de Potencia (1974 – Instituto Superior Técnico/Universidad de Lisboa)
– Maestría en Ingeniería Eléctrica e Informática (2017 – Faculdade de Ciências e Tecnologia/Universidad Nova de Lisboa)
– Consultor Senior en Subestaciones y Sistemas de Potencia; Instructor Profesional
