Dos princípios à prática: noções básicas sobre testadores de falhas de cabos em um artigo

I. Conhecimento científico: natureza das falhas dos cabos e princípios de detecção

1.1 Estrutura e classificação das falhas dos cabos de alimentação

Os cabos de energia servem como os "vasos sanguíneos" dos sistemas de transmissão de energia; sua estrutura normalmente consiste em quatro componentes: o condutor, a camada de isolamento, a camada de blindagem e a bainha protetora.Podem ser classificados por nível de tensão em categorias de baixa tensão (abaixo de 1 kV), de média tensão (135 kV) e de alta tensão (acima de 35 kV),e pelo meio isolante em tipos como o papel impregnado de óleo, cloreto de polivinil (PVC), polietileno cruzado (XLPE) e isolamento de borracha.

As falhas de cabo são essencialmente a perda de desempenho de isolamento ou a interrupção da continuidade do condutor; com base na natureza da falha, elas são principalmente categorizadas em seis tipos:

• Falha de curto-circuito
• Falha de circuito aberto
• Falha de baixa resistência
• Falha de alta impedância
• Falha de flashover
• Falha articular

Falha de curto-circuito Falha de flashover

Falha de alta impedância

1.2 Princípios fundamentais da localização das falhas dos cabos

Os métodos convencionais actuais para a variação das falhas dos cabos baseiam-se no método de reflexão por pulso (TDR, ou Reflectometria de domínio temporal);O princípio físico subjacente é a propagação e reflexo de ondas eletromagnéticas dentro da linha de transmissão.

1.3 Cenários aplicáveis a diferentes métodos de ensaio

• Método de pulso de baixa tensão: adequado para falhas de circuito aberto, curto-circuito e baixa resistência; é simples e intuitivo de operar e serve como o método de ensaio mais fundamental.
• Método de flashover por impulso: concebido para falhas de alta resistência e flashover;envolve a aplicação de alta tensão para causar uma quebra dielétrica no ponto de falha, criando um arco e um caminho de baixa resistência, seguido de um intervalo de reflexo de pulsoÉ de dois tipos: flashover de corrente contínua e flashover de impulso.
• "Método ponte": uma técnica clássica de medição da resistência que utiliza o princípio da balança da ponte de CC para medir a relação de resistência no ponto de falha;é adequado para a localização precisa de falhas de baixa resistência.
• Método de sincronização acústica-magnética: Utilizado para localização precisa de falhas;Determina a posição da falha detectando a diferença de tempo entre as ondas acústicas e os sinais de ondas eletromagnéticas gerados pela descarga de ruptura no ponto de falha.

II. Desafios: pontos problemáticos da indústria no teste de falhas de cabos

2.1 Os tipos de falhas são complexos, o que dificulta que um único método os cubra todos.

Na prática, as falhas dos cabos raramente se enquadram numa única categoria típica;As falhas de alta resistência e flashover representam mais de 70% dos casos de falhas que não podem ser testadas diretamente com o método de pulso de baixa tensãoAlém disso, a natureza de uma falha pode mudar dinamicamente dependendo das condições de ensaio, e um único cabo pode abrigar vários locais de falha,dificultando que um único método de ensaio forneça uma cobertura abrangente.

2.2 Diferentes parâmetros dos cabos e dificuldade de calibração da velocidade da onda

A velocidade de propagação da onda é um parâmetro crítico para a precisão de variação; no entanto, a velocidade real muitas vezes se desvia do valor nominal devido a fatores como variações de lote para lote no meio,flutuações da temperatura de funcionamentoEm casos em que falta documentação para cabos mais antigos, só podem ser utilizadas estimativas, o que afeta diretamente a precisão do intervalo.

2.3 Interferências do ambiente no local e um limiar elevado para a interpretação das formas de onda de ensaio.

As condições de funcionamento no local são muito mais complexas do que as do laboratório: as reflexões das juntas e as interferências dos ramos podem facilmente ser confundidas com as formas de onda de falha;A atenuação do sinal em cabos longos dificulta a identificação de falhas na extremidade superiorOs instrumentos tradicionais dependem fortemente da experiência do operador para a interpretação, tornando os novatos propensos a erros de diagnóstico ou detecções perdidas.

2.4 O conflito entre eficiência e segurança dos ensaios

Os ensaios de falhas de alta resistência exigem a aplicação de altas tensões que variam de vários milhares a dezenas de milhares de volts, o que representa riscos para a segurança operacional.Os métodos tradicionais envolvem ajustes repetitivos da tensão e descargas múltiplas, o que torna o processo de ensaio engorroso e demorado; além disso, a utilização de sistemas separados para o alcance aproximado e a localização precisa resulta em uma implantação e comutação ineficientes no local.

III. Solução de produto: avanços técnicos no teste de falhas de cabos inteligentes

OXHGG502AO testador de falhas de cabo inteligente integra várias tecnologias de ensaio, incluindo pulso de baixa tensão, flashover de alta tensão,e métodos de múltiplos pulsos e é compatível com vários tipos de cabos, tais comoDetecta todos os tipos de falhas, incluindo curto-circuitos, circuitos abertos e falhas de alta/baixa resistência.O dispositivo tem uma taxa de amostragem máxima de 400 MHz, um alcance de ensaio de até 120 km, uma resolução mínima de 0,07 m e uma zona morta de ≤ 10 m.e o armazenamento e comparação de conjuntos múltiplos de formas de ondaEquipado com uma tela sensível ao toque de 10,1 polegadas de alto brilho, uma bateria de lítio de alta capacidade e uma caixa IP54, é projetado para alta precisão,Operação altamente portátil em ambientes externos sem fonte de alimentação externaSe estiver interessado, pode clicar no link abaixo para saber mais.XHGG502A Teste de falhas de cabo