La detección de fallas por descarga parcial es el método más crítico utilizado para prevenir más del 80% de las fallas destructivas que ocurren en los sistemas eléctricos de Alta y Media Tensión (AT/MT). La Descarga Parcial (DP) se define como una descarga eléctrica local que se produce en una pequeña área dentro del sistema de aislamiento, que generalmente es invisible a simple vista. Estas diminutas chispas erosionan el aislamiento del cable o del equipo con el tiempo y, finalmente, conducen a una gran ruptura dieléctrica, es decir, a un desastre. Por lo tanto, la detección de fallas por descarga parcial es la estrategia de mantenimiento preventivo más importante aplicada para garantizar la seguridad de tus activos eléctricos y tu inversión a largo plazo.
En esta guía exhaustiva, examinaremos qué es la detección de fallas por descarga parcial, por qué ocurre, los métodos avanzados de detección utilizados en la industria, y cómo Deltatema controla a este enemigo invisible con la calidad de marcas globales como Prysmian.
¿Qué es la Descarga Parcial (DP) y Por Qué Ocurre?
La detección de fallas por descarga parcial, en términos simples, es el arte de encontrar defectos de aislamiento. La aparición de DP se basa en irregularidades en los materiales aislantes (XLPE, EPR, Papel) y en la alta concentración de campo eléctrico:
- Defectos de Aislamiento: Burbujas o huecos que quedan dentro del material aislante durante la fabricación o el montaje del cable. La rigidez dieléctrica del aire es menor que la de los aislantes sólidos como el XLPE. Estos huecos se degradan bajo tensión eléctrica, causando una pequeña descarga.
- Contaminantes: La humedad, el polvo o las impurezas metálicas en la superficie o dentro del aislamiento interrumpen el camino normal de la corriente eléctrica, lo que desencadena el evento de descarga.
- Defectos de Diseño: La falta de homogeneidad en la distribución del campo eléctrico en las uniones de cables y terminales provoca una concentración local y la formación de DP.
Tipos de DP y Niveles de Peligro
Las DP se dividen en tres tipos principales según el lugar donde ocurren:
- Descarga Corona: Es la descarga que se irradia al aire, especialmente desde las superficies afiladas de un conductor. Generalmente es menos destructiva (es la fuente de ruido de radio y acústico).
- Descarga Superficial: La descarga que se mueve a lo largo de la superficie del material aislante (generalmente debido a la contaminación o la humedad). Este puede ser uno de los tipos de DP más destructivos.
- Descarga Interna: Ocurre en los huecos dentro del material aislante. Es difícil de detectar y la más peligrosa, ya que conduce directamente a la perforación del aislamiento.
Métodos de Detección de Fallas por Descarga Parcial
Dado que la DP emite varios tipos de energía (acústica, electromagnética, térmica), se utilizan diversas técnicas avanzadas para su detección. La detección temprana en líneas de cable de alta tensión y media tensión previene fallas y la pérdida de la inversión a largo plazo.
- Método Acústico/Ultrasónico
- Principio: Detecta la energía sonora emitida durante el evento DP (en frecuencias ultrasónicas superiores a 20 kHz).
- Aplicación: Se utilizan cámaras de imágenes acústicas y micrófonos sensibles. Este método permite un escaneo rápido en cuadros abiertos y cabinas sin que el personal necesite acercarse a la zona peligrosa.
- Métodos Eléctricos y de Alta Frecuencia (HFCT/UHF)
- Principio: Detecta las ondas electromagnéticas y los pulsos de corriente de alta frecuencia que se generan durante la DP. El estándar IEC 60270 define la calibración para estos métodos.
- Aplicación: Los sensores HFCT (Transformador de Corriente de Alta Frecuencia) detectan pulsos de corriente en uniones de cables y conexiones a tierra. Los sensores UHF (300 MHz – 1.5 GHz) se utilizan para medir señales de DP dentro de los cerramientos metálicos de los cables para instalaciones de conmutación.
Calidad Prysmian y Soluciones Preventivas
La detección de fallas por descarga parcial comienza con la calidad del cable. Marcas como Prysmian minimizan el riesgo de formación de DP al utilizar aislamiento XLPE de alta calidad y capas semiconductoras lisas, lo que reduce la posibilidad de acumulación de campo eléctrico desde la fase de fabricación. Esto demuestra la excelencia técnica de Prysmian.
- Monitoreo en Línea: Fabricantes como Prysmian han desarrollado sistemas que monitorean continuamente (en línea) los niveles de DP con sensores instalados permanentemente en uniones y terminales de cables. Esto garantiza el seguimiento constante de la inversión a largo plazo.
- Experiencia Deltatema: En Deltatema, reducimos el riesgo de DP desde el principio al seleccionar los tipos de cable de alta tensión correctos para tus proyectos (por ejemplo, la serie N2XSY), y ofrecemos soporte técnico para el monitoreo periódico.
Seguridad y Gestión de Riesgos
Por muy precisos que sean la capacidad de transporte de corriente y el cálculo de la sección del cable, el riesgo de DP siempre existe. Este riesgo debe reducirse a cero en proyectos de infraestructura crítica (hospitales, centros de datos). Los sistemas de detección de fallas por descarga parcial y monitoreo permiten a los equipos de mantenimiento intervenir antes de que ocurra una falla, evitando interrupciones no planificadas y desastres.
Para obtener información sobre proyectos que cubren toda la infraestructura, incluida la instalación de energía eléctrica en terrenos agrícolas, consulta nuestra página de servicios y la documentación relevante.
Conclusión
La detección de fallas por descarga parcial es el futuro de tus sistemas eléctricos. Para lograr la máxima seguridad y una inversión a largo plazo en tus proyectos, es imprescindible tomar medidas preventivas con la calidad Prysmian. En Deltatema, estamos orgullosos de ofrecerte no solo productos, sino una solución asegurada por la detección de fallas por descarga parcial.
