Como localizar falhas em cabos? Falhas, tipos e causas de cabos

Falhas de cabos, tipos, causas e como localizar falhas em cabos por meio de diferentes testes.

Introdução a falhas em cabos

Quando a energia elétrica é gerada nas estações das gerações, ela é distribuída para as diferentes cargas, ou seja, cidades, vilas e vilas para consumo. O processo envolve aumentar a tensão para minimizar a perda de energia na forma de calor. A tensão intensificada é distribuída para as estações da rede, onde é reduzida para distribuição aos transformadores locais, onde é finalmente reduzida e distribuída aos consumidores.

A distribuição da energia elétrica é feita através de cabos elétricos. Os cabos são isolados ou não isolados. A escolha de usar cabos isolados ou não isolados (linhas aéreas ou subterrâneas) entra em jogo principalmente quando a energia deve ser transportada no processo de instalação subterrânea.

Ao contrário dos cabos isolados, as falhas em cabos não isolados são facilmente detectadas, pois a falha mais comum associada a esse tipo de cabo é o corte e a quebra nos condutores do cabo ou fio.

Em cabos isolados, especialmente os cabos multicore, as falhas são de diferentes tipos e têm muitas causas.
Antes de discutirmos como localizar essas falhas comumente encontradas, vamos ver o que as falhas do cabo são e as possíveis causas e localização dessas falhas.

Tipos de falhas de cabos

A seguir estão os tipos de Falhas de cabo Comumente Encontrado Nos Cabos Subterrâneos.

• Falhas de circuito aberto:A falha de circuito aberto é um tipo de falha que ocorre como resultado da quebra do condutor ou do condutor sendo puxado para fora de sua junta. Nesses casos, não haverá fluxo de corrente, pois o condutor está quebrado (transportador de corrente elétrica).
• Curto-circuito ou falha cruzada:Este tipo de falha ocorre quando o isolamento entre dois cabos ou entre dois cabos multipolares é danificado. Nesses casos, a corrente não fluirá através do núcleo principal que está conectado à carga, mas fluirá diretamente de um cabo para outro ou de um núcleo ou cabo multipolar para o outro. A carga entrará em curto-circuito.
• Falhas de aterramento:Este tipo de falha ocorre quando o isolamento do cabo é danificado. A corrente que flui através do cabo defeituoso começa a fluir do núcleo do cabo para a terra ou a bainha (protetor do cabo) do cabo. A corrente não fluirá através da carga então.

Causas de falhas de cabos

As falhas nos cabos são causadas principalmente pela umidade no papel isolante dos cabos. Como resultado, pode danificar a bainha de chumbo que protege o cabo. A bainha de chumbo pode ser danificada de várias maneiras. A maioria deles são a ação química do solo sobre o chumbo quando enterrado, danos mecânicos e cristalização do chumbo por vibração.

Como localizar falhas em um cabo danificado?

Antes de corrigir qualquer falha nos cabos, a falha deve ser identificada primeiro. Há muitas maneiras de encontrar as falhas do cabo que são discutidos a seguir;

Diferentes tipos de testes para localizar falhas em cabos.

1. Teste Blavier (para falhas de um único cabo)

Quando uma falha de aterramento ocorre em um único cabo e não há outros cabos (sem um defeituoso), então o teste blavier pode ser realizado para localizar a falha em um único cabo.

Em outras palavras, na ausência de um cabo de som para localizar a falha no cabo (para fazer um loop conectando ambos os cabos como fazemos no teste de loop Murray), então a medição da resistência de um lado ou de uma extremidade é chamada de teste de Blavier .

No teste blavier , a resistência pode ser medida de duas maneiras.

• Para isolar a extremidade do cabo
• Para aterrar (aterrado) a extremidade mais distante do cabo, conforme mostrado na figura.

A falha de aterramento de um único cabo pode ser localizada usando o teste de Blavier. Neste tipo de teste, são utilizados alimentação de baixa tensão, amperímetro e voltímetro em uma rede em ponte. A resistência entre uma extremidade do cabo (Extremidade de envio) e a terra é medida enquanto a “Extremidade Oposta” está isolada da terra.

Suponha que conhecemos a resistência total de um cabo de núcleo único (antes da falha) que é RΩ. E;

Falha na resistência de aterramento =r
Resistência da extremidade distante à falha do cabo =r1
Resistência da extremidade de teste do cabo até a falha =r2

Agora, vamos conectar e desconectar a conexão de aterramento da extremidade do cabo para medir duas resistências. Essas medições podem ser feitas por uma fonte de LT (Baixa tensão) e uma rede de ponte.

Primeiro de tudo, vamos isolar a extremidade mais distante do cabo para determinar a resistência entre a linha e o terra, que é;

R₁ =r₂ +r …………………………. (1)

Agora, vamos aterrar ou aterrar a extremidade mais distante do cabo para encontrar a resistência entre a linha e o terra novamente.

Mas a resistência total (antes de ocorrer a falha) foi

R =r₁ + r₂ ………………………….. (3)

Resolver as equações acima para r₂ (localização ou distância da falha), obtemos

O valor de x =r₂ é geralmente menor que o valor de R₂ . Portanto, consideramos (-) em vez de (±) na equação acima.

Testes de loop para encontrar falhas no cabo

Estes tipos de testes são realizados em falhas de curto-circuito ou falha de terra em cabos subterrâneos. As falhas do cabo podem ser facilmente localizadas se um cabo de som for executado junto com os cabos aterrados. A seguir estão os tipos de testes de loop.

• Teste de loop Murray
  
• Teste de loop Varley.
• Teste de sobreposição da Terra

2. Teste de Loop de Murray

A conexão sobre como as falhas de um cabo podem ser localizadas usando o teste de loop Murray método é mostrado abaixo.

Pontes de Wheatstone princípio é usado no teste de loop de Murray para encontrar as falhas do cabo. Ra e Rb são os dois braços de razão que consistem em resistores. G é um galvanômetro. O cabo com falha (Rx) é conectado ao segundo cabo (cabo de som Rc) através do link de baixa resistência na extremidade oposta. A ponte de Wheatstone é mantida em equilíbrio ajustando a resistência dos braços de razão Ra e Rb até que a deflexão do galvanômetro seja zero.
Assim…

Resolvendo para x , obtemos;

onde

l =comprimento de um único cabo (em metros de jardas)
2l =comprimento total de dois cabos
x =distância do lado superior até a falha

3. Teste de loop de Varley

A única diferença entre o teste de loop Murray e o teste de loop Varley é que a provisão de teste de loop de Varley é feita para medição da resistência total do loop, em vez de obtê-la da relação

Neste teste, os braços de razão Ra e Rb são fixos e a posição de equilíbrio é obtida variando a resistência variável conhecida (Reostato).

Como explicamos a equação na seção acima do teste de loop de Murray … a história é a mesma para o teste varley também…

Para falha de aterramento ou falha de curto-circuito nos cabos , a chave do interruptor é lançada primeiro para a posição 1, a resistência variável S é variada até que a ponte seja equilibrada para o valor de resistência de S1. Então,
Quando a chave está na posição 1

Quando a tecla está na posição 2
Da equação 1 e 2, temos,

Como os valores de Ra, Rb, S1 e S2 são conhecidos, o valor de Rx pode ser determinado então por
Resistência de loop =
Se “r ” é a resistência do cabo por metro de comprimento, então, a distância da falha do cabo da extremidade do teste é

4. Teste de sobreposição da Terra

No teste de sobreposição de terra , são realizadas duas medições (em vez de uma como no teste de Blavier). A primeira medição de resistência é R1 (entre linha e terra, ou seja, da extremidade de teste até a extremidade distante (aterrada).
A segunda medição de resistência é R2 (entre linha e terra, ou seja, da extremidade distante e o teste (aterrado) final).
Ambas as medidas são iguais da seguinte forma:

Como no teste Blavier , também supomos que conhecemos a resistência real do cabo antes da falha do cabo que é R.

R =r₁ +r₂

5. Teste de circuito aberto

Falha de circuito aberto pode ocorrer quando o cabo é puxado para fora de sua junta ou ocorre uma ruptura no cabo. Tal falha pode ser rastreada realizando o teste de capacidade. A capacitância do cabo defeituoso é medida de ambas as extremidades do cabo por meio de galvanômetro balístico ou pelo método de ponte. A capacitância do cabo ao terra é proporcional ao comprimento do cabo.

6. Teste de queda em potencial

No teste de queda em potencial , Amperímetro, voltímetro, resistor variável (reostato) e bateria são conectados conforme mostrado abaixo para encontrar a localização da falha no cabo. Este teste é realizado com a ajuda de um cabo de som que não apresenta falhas ao longo do cabo defeituoso, conforme mostrado abaixo A distância do ponto de falha pode ser dada como:

Onde
V₁ e V₂ =as leituras do voltímetro nos pontos A e B;
L =comprimento do núcleo defeituosoX =comprimento do núcleo entre a falha e a extremidade de teste A. Adicionaremos mais testes e técnicas neste post para encontrar falhas no cabo . Fique em sintonia. Obrigado. Você também pode ler:

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