Individuazione dei guasti nei cavi con quattro metodi pratici: una guida indispensabile!

 

I. Tipi e diagnosi di guasti ai cavi

 

Che si tratti di cavi ad alta o bassa tensione, spesso si verificano guasti durante la costruzione, l'installazione e il funzionamento a causa di cortocircuiti, sovraccarichi, invecchiamento dell'isolamento o forze esterne. I guasti ai cavi possono essere ampiamente classificati in messa a terra, cortocircuiti e interruzioni, con tipi di guasto specifici tra cui:

 

 

1. Messa a terra di uno o due conduttori in un cavo a tre conduttori.
2. Cortocircuiti tra le fasi in un nucleo bifase.
3. Completare i cortocircuiti tra le fasi in un nucleo trifase.
4. Rottura di una o più fasi in un nucleo monofase.

 

I cortocircuiti diretti o le interruzioni possono essere misurati e determinati direttamente utilizzando un multimetro. Per cortocircuiti non diretti e guasti a terra, è possibile utilizzare un megaohmmetro per misurare la resistenza di isolamento tra coppie di nuclei o la resistenza di isolamento da nucleo a terra. Il tipo di guasto può essere determinato in base a questi valori di resistenza.

 

Il DCD-523Wlocalizzatore di guasti alla guaina del cavoprodotto dalWrinduè dotato di una tensione di uscita regolabile di 0~10KV. È adatto per prove di giunzione delle guaine dei cavi, prove preventive e localizzazione dei guasti delle guaine dei cavi (utilizzando il metodo della tensione di passo) nei sistemi interconnessi reticolati. Questo strumento facilita l'identificazione rapida e accurata di guasti a terra e corrente di dispersione eccessiva in cavi unipolari e tripolari ad alta e altissima tensione da 10 kV a 500 kV.

 

Una volta determinato il tipo di guasto, individuarne la posizione non è un compito facile. Di seguito, in base all'esperienza dell'autore, sono riportati diversi metodi per individuare i guasti nei cavi, forniti come riferimento.

 

II. Metodi per individuare i guasti nei cavi

 

1. Metodo acustico:

Il metodo acustico prevede la localizzazione dei guasti in base al suono prodotto dallo scarico dei cavi difettosi. Questo metodo è efficace per i cavi ad alta tensione che presentano scariche da flashover sullo strato isolante. L'apparecchiatura utilizzata è un tester di tensione di tenuta CC.

 

 

In questo circuito, SYB è il trasformatore di prova di tenuta ad alta tensione, C è il condensatore ad alta tensione, ZL è lo stack di silicio rettificante ad alta tensione, R è il resistore di limitazione di corrente, Q è il gap di scarica e L è il nucleo del cavo. Quando il condensatore C si carica a una determinata tensione, lo spazio di scarica scarica il nucleo del cavo in corrispondenza del guasto, generando un suono di scarica di scintilla "sfrigolio". Per i cavi posati all'aperto i guasti possono essere identificati direttamente mediante l'ascolto. Per i cavi interrati è essenziale determinare e contrassegnare innanzitutto il percorso del cavo. Quindi, utilizzando dispositivi di amplificazione audio come un ausilio per non udenti o uno stetoscopio medico durante i periodi di rumore ambientale minimo, spostare il pickup più vicino al suolo lungo il percorso del cavo. Il punto in cui si sente il rumore "sfrigolio" più forte è il punto difettoso. Le precauzioni di sicurezza devono essere rigorosamente osservate e il personale dedicato deve monitorare sia l'apparecchiatura di test che il punto terminale del cavo.

 

2. Metodo del ponte:

 

Il metodo del ponte misura la resistenza alla corrente continua dei conduttori del cavo utilizzando una configurazione a doppio ponte. Determina con precisione il punto di guasto in base alla relazione proporzionale tra lunghezza del cavo e resistenza. Questo metodo è adatto per guasti in cui la resistenza di contatto è inferiore a 1 Ω. Per resistenze più elevate, è possibile utilizzare un metodo di rottura ad alta tensione per ridurre la resistenza prima della misurazione. Il circuito e le fasi di misurazione sono descritti di seguito:

 

 

Passaggi di misurazione:
- Misurare la resistenza R1 tra i cavi aeb.
- Misurare la resistenza R2 tra i cavi a' eb'.
- Cortocircuitare le linee b' e c'.
- Misurare la resistenza tra le linee centrali b e c.

Utilizzando i valori di resistenza ottenuti, calcolare la resistenza di contatto (R) nel punto di guasto.

 

3. Metodo di misurazione della corrente di capacità:

 

Durante il funzionamento del cavo, esiste capacità tra i conduttori del cavo e tra i conduttori e la terra. Questa capacità è distribuita uniformemente ed è linearmente proporzionale alla lunghezza del cavo. Il metodo di misurazione della corrente capacitiva determina con precisione i guasti al nucleo del cavo.

 

 

Passaggi di misurazione:
- Misurare le correnti capacitive (Ia, Ib, Ic) all'inizio del cavo, mantenendo la stessa tensione applicata.
- Misurare le correnti di capacità (Ia', Ib', Ic') all'estremità del cavo per ciascun conduttore.
- Calcolare la distanza approssimativa della rottura utilizzando la formula X=(Ic/Ia)L.

Durante la misurazione, il mantenimento di una tensione costante, letture accurate del misuratore di corrente e misurazioni precise della lunghezza del cavo comportano errori di misurazione minimi.

 

4. Metodo del potenziale zero:

Il metodo del potenziale zero, o metodo del confronto del potenziale, è adatto per guasti da nucleo a terra di cavi di breve lunghezza. Questo metodo è caratterizzato da semplicità, precisione e assenza della necessità di strumenti sofisticati.

 

Passaggi di misurazione:
- Collegare una batteria (E) alle fasi b e c.
- Posare a terra un filo di riferimento (S) di lunghezza pari a quella del cavo difettoso.
- Mettere a terra l'estremità negativa del microvoltmetro e collegare l'estremità positiva a un filo flessibile più lungo, garantendo un contatto corretto mentre si fa scorrere sul filo di riferimento.
- Chiudere il sezionatore (K) e far scorrere il filo lungo il filo di riferimento. La posizione in cui il microvoltmetro indica zero è la posizione del guasto.

 

Il metodo del potenziale zero è particolarmente adatto per cavi di lunghezza ridotta con guasti tra nucleo e terra. Fornisce una misurazione semplice e accurata senza la necessità di strumenti di precisione o calcoli complessi.

 

Questa guida completa fornisce un prezioso riferimento per l'identificazione e la localizzazione dei guasti nei cavi utilizzando vari metodi pratici. Il localizzatore di guasti alla guaina dei cavi DCD-523W del marchio Wrindu costituisce uno strumento affidabile per testare i giunti delle guaine dei cavi e localizzare i guasti nei cavi ad alta e altissima tensione. Dare sempre priorità alla sicurezza durante le procedure di test, in particolare quando si ha a che fare con cavi ad alta tensione.