Transcript equipo probador de sogas dielectricas

V CONGRESO INTERNACIONAL
TRABAJOS CON TENSIÓN y SEGURIDAD EN TRANSMISIÓN Y
DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA
y MANTENIMIENTO SIN TENSIÓN DE INSTALACIONES DE AT
30 de Agosto al 2 de Septiembre de 2011 Ciudad de Salta, República Argentina1/5
EQUIPO PROBADOR DE SOGAS DIELECTRICAS
UNA HERRAMIENTA INDISPENSABLE EN EL CORAZON
DEL TRABAJO CON TENSION MODERNO
Ing. Mariano TERZI,
LIAT S.A.
Introducción
 Las sogas con propiedades dieléctricas han sido
históricamente utilizadas en tareas de mantenimiento con
tensión, aunque originalmente no eran consideradas como
dieléctricas y siempre se utilizaban con un elemento
aislante en serie, como una pértiga, para prevenir fugas
elevadas de corriente, descargas o arcos.
 Hoy en día con el avance en los materiales sintéticos, es
posible utilizar sogas con ambas propiedades; dieléctricas /
mecánicas sin el uso de materiales aislantes en serie.
 Varias compañías ya están utilizando esta técnica, usando
sogas entre potenciales de fase-tierra o fase-fase.
Introducción
Ejemplos:
 Elevar herramientas,
 Colocar un operario a potencial, entre otras tareas
Introducción
 Mediante el uso de este tipo de sogas dieléctricas como
el único elemento aislante, es necesario asegurar sus
propiedades (especialmente las propiedades
dieléctricas) antes de cada trabajo.
 A diferencia de las pértigas, este tipo de sogas, una vez
que entran en contacto con la humedad o el agua
puede retenerla dentro, lo que las convierte en
conductores y para peor no son fáciles de secar.
 Es por ello que se conservan en contenedores
especiales para prevenir el contacto con el suelo u
otros elementos que puedan humedecerlas.
Introducción
• Desafortunadamente es muy común
ver probar estas sogas con
probadores de pértigas.
• Es por ello que es necesario contar
con equipo adecuado para la prueba
dieléctrica de sogas,
• un instrumento portátil diseñado para
este fin, de manera garantizar sus
propiedades dieléctricas antes de
cada trabajo.
Introducción
• La idea de estos probadores es de imitar en campo los
ensayos dieléctricos de las normas como la:
• IEC 62192
• ASTM F 1701
• De la misma manera que los linieros prueban las pértigas
de TcT antes de cada trabajo.
El objetivo de este trabajo es de demostrar la efectividad de
los probadores de sogas de corriente continua para
asegurar la seguridad del trabajador.
7/5
Muestras para ensayos
• Diferentes muestras de las sogas más utilizadas fueron
seleccionadas como muestras,
• incluso se añadieron sogas no dieléctricas para enfatizar
los resultados.
Ident
Descripción / Material
ø mm.
Tipo
M1 Polidacron de 3 cabos, Generica
M2 Polidacron de 3 cabos, EEUU
M3 Dacron, Generica
16
Dieléctrica
16
Dieléctrica
12
Regular
M4 Polipropileno, Generica
M5 Polietileno, Generica
12
Regular
12
Regular
M6 Soga de 8 cabos con tratamiento de
polímero de oleofina (usada), EEUU
16
Dieléctrica con tratamiento
especial
M7 Polipropileno c tratamiento especial,
España
16
Dieléctrica con tratamiento
especial
M1 M2 M3 M4 M5 M6 M7
Mediciones
AC
 Los ensayos de corriente de fuga en AC se realizaron en
100 Kv. / 300 mm. de acuerdo a lo establecido en la
norma ASTM F 1701-96
DC
 Los ensayos en corriente continua se
hicieron con un probador portátil de
sogas, PR-S fabricado por LIAT S.A.,
el cual aplica una tensión de:
• 16.60 kVCC. / 50 mm.
Estos ensayos fueron realizados en secos y luego de la exposición a la humedad.
Mediciones
Problemas
 Durante los ensayos en AC (de acuerdo a la norma
ASTM de referencia), las muestras no superaban el
ensayo tal cual lo indicado en la norma (sección 13.5
"Wet acceptance test").
 Se producían arcos y/o descargas antes del valor
requerido de 50 KV. / 300 mm., haciendo imposible
la medición de corrientes de fuga.
Mediciones
Soluciones
• Se altero el ensayo de manera de poder
simular condiciones de humedad y poder
medir valores de corrientes de fuga.
• Las muestras se humedecieron mediante
un rociador, se aplicaron 1.5 ml de agua a
una distancia de 300 mm.
• La rampa de subida de tensión indicada
por la norma (5-15 s.) tuvo que ser alterada
al doble del valor, ya que se producían
valores de corriente muy elevados y hasta
descargas.
Descripción de los ensayos
Ensayos de Corriente Continua (CC) en seco
• Medición de la corriente de fuga, mediante
probador dieléctrico de sogas, PR-S
– 16.60 KV. / 50 mm.
Ensayos de Corriente Continua (CC) en húmedo
• Medición de la corriente de fuga, mediante
probador dieléctrico de sogas, PR-S
• La condición de humedad se obtuvo mediante un
rociador, aplicando 1.5 ml de agua a una distancia
de 300 mm .
Descripción de los ensayos
Ensayos Corriente Alterna (AC) en seco
• Medición de la corriente de fuga, de acuerdo a la norma
ASTM F 1701-96
– 100 KV / 300 mm. (F 1701-96, 13.4)
Ensayos de Corriente Alterna (AC) en húmedo
• Medición de la corriente de fuga, de acuerdo a la norma
ASTM F 1701-96, a 100 KV / 300 mm. (F 1701-96, 13.4)
– La condición de humedad se obtuvo mediante un rociador,
aplicando 1.5 ml de agua a una distancia de 300 mm .
– La rampa de subida de tensión indicada por la norma (5-15 s.)
tuvo que ser alterada al doble del valor, ya que se producían
valores de corriente muy elevados y hasta descargas.
Configuracion de ensayo
Cronología de los ensayos
 Para evitar el efecto de secado debido a la corriente de fuga, la
secuencia de ensayos fue la siguiente:
Ensayos en CC
er
• 1 Ensayo: Ensayo CC en seco mediante probador dieléctrico de
sogas
do
• 2 Ensayo: Ensayo CC en húmedo mediante probador
dieléctrico de sogas
Ensayos en AC
er
• 1 Ensayo: Ensayos AC en seco
do
• 2 Ensayo: Ensayos AC en húmedo
• Se registró el valor de la corriente a los: 0, 30 and 60 s.
Resultado de ensayos CC, seco Vs húmedo
Ident.
Muestra 1 at 0
seg. [µA CC]
Muestra 2 at 30
seg. [µA CC]
Muestra 3 at 60
seg. [µA CC]
Tipo de ensayo
M1
M1
M2
M2
M3
M3
M4
M4
M5
M5
M6
M6
M7
M7
15
41
2
77
5
86
25
86
24
240
4
7
2
2
16
38
1
68
6
53
24
83
22
229
3
5
1
1
15
34
1
50
6
36
22
76
20
177
0
4
1
1
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Resultado de ensayos CC, seco Vs húmedo
Resultado de ensayos CC, seco Vs húmedo
En los ensayos de corriente continua en seco notamos:
• Bajas lecturas de corrientes de fuga,
• con valores promedios de 13 µA y valores desde 0 a 25 µA.
• Excepto para las muestras M6 y M7 (Sogas dieléctricas con tratamiento
especial), en donde los valores obtenidos fueron muy bajos, casi cero
En la condición en húmedo se notó:
• Un incremento en los valores generales.
• Una disminución de los valores sobre el tiempo, debido a la evaporación de
la humedad debido a la corriente de fuga.
• Para las muestras 1 a 5, promedios de valores de 90 µA. y valores desde 34
hasta 240 µA.
• Excepto para las muestras M6 y M7 (Sogas dieléctricas con tratamiento
especial), en donde los valores obtenidos fueron muy bajos con promedios
de 3.33 µA. y valores entre 1 y 7 µA.
Resultado de ensayos AC, seco Vs húmedo
Ident.
Muestra 1 a 0
seg. [µA AC]
Muestra 2 a 30
seg. [µA AC]
Muestra 3 a 60
seg. [µA AC]
Tipo de ensayo
M1
M1
M2
M2
M3
M3
M4
M4
M5
M5
M6
M6
M7
M7
21,7
85,5
2,8
3,2
7,4
31,5
81,7
53,7
38,3
47,2
2,6
2,5
2,4
2,6
22
69,9
2,8
3,1
7,4
27,1
58,1
47,3
30,1
38
2,6
2,5
2,4
2,7
22,3
61,6
2,8
2,9
7,4
24,1
40,5
43,6
25,5
32,7
2,6
2,5
2,4
2,6
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
Seco
Húmedo
La corriente de offset del dispositivo de ensayo 2.4 µA.
Resultado de ensayos AC, seco Vs húmedo
Resultado de ensayos AC, seco Vs húmedo
En los ensayos de CA en seco notamos:
• Lecturas de corrientes de fuga, con valores promedios de
24.7 µA y valores desde 2.8 a 81.7 µA.
• Excepto para las muestras M6 y M7 (Sogas dieléctricas
con tratamiento especial),
• en donde los valores obtenidos fueron muy bajos, con
valores promedios de 2.5 µA y valores desde 2.4 a 2.6 µA.
Resultado de ensayos AC, seco Vs húmedo
En la condición en húmedo se notó:
•
•
•
•
•
•
Un incremento en los valores generales.
Una disminución de los valores sobre el tiempo (0, 30 y 60 s.), debido a la
evaporación de la humedad por la corriente de fuga.
En algunos casos la corriente de fuga al final del ensayo fue la misma
obtenida con la muestra en seco.
Muestras 1 a 5, con promedios de valores de 38 µA. y valores desde 2.9
hasta 85.5 µA.
Excepto para las muestras M6 y M7 (Sogas dieléctricas con tratamiento
especial), en donde los valores obtenidos fueron muy bajos con promedios
de 2.56 µA. y valores entre 2.5 y 2.7 µA.
También se noto en los ensayos en AC, que los valores obtenidos para la
misma muestra presentan una dispersión elevada.
CONCLUSIONES
 De los ensayos realizados podemos decir que las sogas dieléctricas en
seco, tienen buenas propiedades dieléctricas.
 La mayoría de las sogas ensayadas se comportaron dieléctricamente
“bien” en seco.
Sin embargo;
• Es difícil notar la diferencia en función de la corriente de fuga, incluso
para las sogas no dieléctricas.
• La presencia de humedad es lo que hace una clara diferencia entre las
sogas no-dieléctricas versus las dieléctricas
• Un fabricante de sogas dice:
“La humedad retenida en la soga incrementa dramáticamente la
conductividad”.
CONCLUSIONES
• Las sogas dieléctricas (en particular las que poseen un
tratamiento especial) retienen menos agua, este hecho lo
pudimos comprobar basado en dos observaciones:
 Una corriente de fuga baja a lo largo del tiempo del ensayo
 La facilidad para evaporar toda la humedad, causando que la
corriente al final del ensayo sea semejante a la del ensayo en
seco
24/5
CONCLUSIONES
 Es evidente en base a los resultados que los probadores portátiles
en DC, detectan la presencia de humedad en las sogas.
 El uso de estos probadores es esencial para la seguridad de los
trabajadores y debe estar presente en la lista de herramientas de
TcT.
 Los resultados ensayos en corriente continua, pusieron más
evidencia de la presencia de humedad
Corriente de fuga promedio (DC en húmedo) = 6.6
Corriente de fuga promedio (DC en seco)
Corriente de fuga promedio (AC en húmedo)
Corriente de fuga promedio (AC en seco)
= 1.5
CONCLUSIONES
• Muchas compañías ya han tomado en cuenta los problemas que
presenta la presencia de humedad en las sogas y ya han
implementado la utilización de probadores portátiles de sogas en el
campo, de la misma manera que lo hacen con las pértigas de
maniobra.
• Un ejemplo de estas empresas es REP (Red de Energía del Perú),
• Basados en su propia experiencia utilizan el PR-S con umbrales de
corriente de fuga:
 20-40 µA para las sogas que se utilizan en 220 kV.
 20-30 µA para las sogas que se utilizan en 138 kV.
Como nota de advertencia para los usuarios de sogas
dieléctricas, tener en cuenta que algunas sogas no
cumplen con lo establecido en los estándares, incluso
algunas sogas llamadas dieléctricas.
GRACIAS!
¿ PREGUNTAS ?
27/5
Apéndice A
• Ensayos AC en luego de la inmersión en agua, realizados de
acuerdo a la norma ASTM F 1701-96, a 50 KV / 300 mm. (F
1701-96, 13.4), tal cual lo especificado en la norma. Se aplicó la
tensión de ensayo entre 5-15 s.
Muestra 2 at 30
seg. [µA AC]
Muestra 3 at 60
seg. [µA AC]
M1
Muestra 1 at 0 seg.
[µA AC]
Descargas < 10 kV.
-
-
M2
Descargas < 10 kV.
-
-
M3
Descargas < 10 kV.
-
-
M4
Descargas < 10 kV.
-
-
M5
Descargas < 10 kV.
M6
47,7
41,6
30,8
M7
Descargas at 11 kV.
-
-
Ident.