Teste de revestimento de cabos com a BAUR
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 em 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. O importante aqui é desconectar a blindagem de cabo da ligação ao terra em ambas as extremidades durante toda a medição, visto que do contrário a corrente de teste fluiria diretamente à ligação ao terra e a falha propriamente dita seria curto-circuitada. 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, a qual 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.
shirla
Equipamento portátil para o teste de revestimento de cabos
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.
Kit "Tensão de passo" protrac®
Localização de falha no revestimento do cabo com tensão de passo
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.
