Notă tehnică Edituri de undă cosinus dreptunghiulară

De Ing. Ignacio Hortal Robles
SebaKMT Spania
reprezentat în Argentina de Grupo Equitécnica Hertig

Încărcări reziduale înainte de test Sarcini reziduale după test: reducerea efectivă a secțiunii de izolare a cablului

DC

Testarea cablurilor de medie și înaltă tensiune a fost limitată în mod tradițional la testarea cu curent continuu. Această tehnologie a fost eficientă pentru cablurile de hârtie cu ulei (PILC), dar sa dovedit a fi ineficientă și chiar dăunătoare pentru cablurile izolate polimerice (XLPE –EPR).

Valoarea de înaltă tensiune necesară pentru test poate provoca deteriorarea cablului și accelerarea îmbătrânirii acestuia pe anumite segmente ale izolației.
Perioada lungă de expunere la tensiuni de curent continuu ridicate generează încărcări de spațiu rezidual, care pot fi considerate componente RC cu o constantă de timp de câteva ore și chiar zile. Aceste încărcări spațiale dispar foarte lent, interacționând cu câmpurile electrice ale tensiunii de funcționare după punerea în funcțiune a cablului, provocând o defecțiune perturbatoare necontrolată.
O altă problemă este utilizarea în instalații cu hexafluorură de sulf (SF6). Aici curentul continuu provoacă încărcări statice asupra prafului și asupra particulelor existente în sistemele SF6, îndepărtându-le și așezându-le în general pe fund, provocând slăbiciune dielectrică a gazului izolator.

Curent alternativ la 50 Hz

Curentul alternativ pentru cablurile polimerice este cel mai eficient test datorită schimbării sale de polaritate, care împiedică crearea de sarcini de spațiu în interiorul izolației.
Testarea cu curent alternativ la frecvența rețelei este relativ ușor de efectuat prin utilizarea transformatoarelor, dar pierderea reactivă mare a cablului face necesară proiectarea sistemelor de greutate, dimensiune și consum de energie enorme. Prin urmare, mobilitatea sistemului în majoritatea cazurilor este limitată și necesită utilizarea de camioane și spații deschise pentru tensiuni ridicate.
Puterea necesară pentru a testa un cablu de 12-20 kV cu 2 μ, capacitate F și o tensiune de testare AC de 3 Uo este de aproximativ 1 MVA.
Pe baza ecuației pentru a calcula puterea unui transformator pentru un sistem de testare a curentului alternativ care are capacitatea de a testa un cablu de 2μ, F-132 kV, avem:
S = VI = 2 πfCV 2 * 10 * E-12

S: puterea transformatorului
V: Uo maxim
I: Curent în amperi
f: frecvența hertz a rețelei

S = 2π * 50 Hz * 2 μF * 190 kV2 * 10 * E-12 = 22,68 MVA

Curent alternativ la frecvență variabilă

Nivelurile de tensiune și frecvență utilizate sunt comparabile cu cele ale testului de curent alternativ la 50 Hz, funcționează la frecvențe care variază de la 30 la 300 Hz. La frecvențe peste 300 Hz, provoacă pierderi reactive foarte mari care produc supraîncălzirea componentelor sistemului.
Tehnologia de rezonanță reciclează o parte semnificativă a energiei, reducând astfel consumul total comparativ cu testul la 50 Hz, deși acesta este încă ridicat. Adăugând la rândul său dimensiunile și greutatea enorme, devine dificil să efectuați testul de rezonanță pe cabluri mixte. Prețul testului este prea mare din cauza timpului, a resurselor umane, a mijloacelor utilizate pentru transportul acestuia și a grupului generator necesar pentru efectuarea testului.
Puterea necesară pentru a testa un cablu de 132 kV cu 2,5 μ, capacitate F la 2,5 Uo AC este de aproximativ 14,3 MVA

Curent alternativ la OWTS

Declanșarea undelor de curent alternativ la frecvențe rezonante de 20 până la 500 Hz. Firul este încărcat la tensiunea necesară și apoi plasat în paralel cu o bobină cu valoare fixă, producând o undă oscilantă amortizată pe baza capacității firului și a stării de izolare a acestuia.