Las redes de electricidad han tenido que hacerse más flexibles para reaccionar con mayor rapidez a la necesidad de un mayor rendimiento. Esta demanda de flexibilidad es especialmente importante donde hay múltiples fuentes de generación, como la energía intermitente de las renovables solar y eólica. La moderna tecnología de red SMART puede identificar averías en unidades de subestaciones y generación, pero las averías en cables todavía pueden ocurrir en cualquier lugar de la red. La rápida localización de una avería de cable para su reparación, y la minimización de averías en cables, es la prioridad principal a la hora de evitar largos periodos de restauración. En primer lugar, esto tendrá un gran impacto en los índices de fiabilidad de la instalación eléctrica, que incluyen el SAIDI, en sus siglas en inglés. Se trata del Índice de Duración de la Interrupción Media del Sistema, que mide la duración total de una interrupción para el cliente medio durante un determinado periodo. Por otro lado está el SAIFI, en sus siglas en inglés, que es el Índice de Frecuencia de Interrupciones Medias del Sistema. Se obtiene al dividir el número de clientes que han sufrido la interrupción con el número total de los que cuentan con el instrumento.
Las actividades relacionadas con el mantenimiento de los cables incluyen:
- Localización de averías en cables: un cable falla y se lleva a cabo una prueba para localizar la avería
- Mediciones en alta tensión donde las pruebas funcionales (pruebas de resistencia) se utilizan para determinar si el cable puede resistir una tensión de prueba determinada (normalmente superior a la de funcionamiento) durante un tiempo determinado sin ruptura del aislamiento
- Diagnóstico de cables: pruebas predictivas – utilizado para reconocer el envejecimiento y la calidad general del aislamiento global del cable
Minimización de averías en cables
Un programa de ensayo del cable abarca diagnóstico y mediciones de alta tensión. El objetivo clave del diagnóstico y ensayo del cable es aumentar la fiabilidad del sistema mediante la identificación preventiva de defectos que podrían dar lugar a un fallo. Uno de los varios beneficios adicionales es el coste: es más barato corregir los defectos temprano que reparar un cable cuando se avería. A fin de llevar a cabo con éxito un programa de mediciones del cable, es necesario identificar los siguientes aspectos:
- El objetivo del programa (por ejemplo, evaluar la fiabilidad de los circuitos individuales o priorizar la sustitución del cable como parte de un programa de actualización a nivel de sistema).
- Los tipos de cables que se probarán (PILC, XLPE, EPR, etc.).
- Los métodos de medida que deben utilizarse (algunos métodos de medición no pueden aplicarse a todos los tipos de cables; por ejemplo, un ensayo de CC HI-POT no deberá realizarse en cable XLPE debido al ulterior envejecimiento o daño que puede causar).
Los problemas con el cable pueden caracterizarse generalmente como locales o globales (por ejemplo, afectar a toda la extensión del cable). Los problemas locales incluyen terminaciones, uniones y el propio aislamiento. Un problema de aislamiento local puede deberse a un punto débil en el cable, pero también a un error humano. El aislamiento también puede ser defectuoso en una escala global, como degradación por envejecimiento en general, arborescencia acuosa en cables de tipo extruido, etc.
Si se está planificando la sustitución del cable en todo el sistema y qué recorridos sustituir en primer lugar, debe hacerse una evaluación del estado del aislamiento del cable a nivel global. Aquí, la atención se centra en el aislamiento del cable a gran escala (por ejemplo, ¿cómo está de deteriorado?). Esta evaluación demanda pruebas de diagnóstico. Si el recorrido del cable supera bien las pruebas, recibe la prioridad de sustitución más baja. Si se produce una avería, debe ser reparado y puesto de nuevo en servicio. Por otro lado, si el cable no responde bien a las pruebas, recibe la prioridad de sustitución más alta. Si se produce una avería, debe hacerse una reparación de emergencia o, idealmente, sustituir el cable inmediatamente.
Si se está evaluando la fiabilidad de los circuitos individuales, requiere tanto una evaluación global del estado del aislamiento (para detectar condiciones que afecten al aislamiento del cable en general, tales como degradación y envejecimiento general del cable o arborescencia acuosa) y una evaluación local (como arborescencia acuosa combinada con arborescencia eléctrica, o un problema con una terminación o empalme). Los métodos de diagnóstico globales incluyen las mediciones de tangente delta y las mediciones de la corriente de relajación isotérmica (IRC) y del método de tensión de retorno (RVM). Los métodos de diagnóstico incluyen las mediciones de descarga parcial (PD). Dependiendo de la situación, son necesarios uno o ambos métodos. Para control de la calidad en cables recién instalados, solo se recomienda realizar un diagnóstico de PD local. No es necesario un diagnóstico global debido a que el aislamiento del cable es nuevo.