La prueba VLF es una prueba de tensión de resistencia utilizada principalmente en cables de baja y media tensión en el rango de frecuencias de 0,1 Hz a 0,01 Hz. Su objetivo es identificar posibles fallas en la capa aislante del cable mediante la tensión instantánea.

Aquí hablamos principalmente sobre los métodos de prueba comunes para los cables.

En lo que respecta a la prueba de cables, existen varios métodos comunes ampliamente utilizados en la industria. Dos de los métodos de prueba más utilizados para cables de energía son la prueba de hipot de CA y la prueba de cable VLF.

Test de hipotensión en DC

El principio del cable de prueba de hipot de CA: Aplicando la tensión CA al cable, el flujo de corriente atraviesa el conductor y la película aislante del cable. El flujo de corriente positiva proviene del equipo de prueba hasta el cable, a través del conductor y la película aislante, y luego de vuelta desde el extremo negativo del cable hasta el dispositivo de prueba. El flujo de corriente de fuga a través de la película aislante se puede medir durante la prueba de hipot de CA. El flujo de fuga se produce debido al paso de la corriente a través de pequeños defectos o contaminantes en el material aislante.

Pruebas VLF

Principio: La prueba VLF utiliza una fuente de tensión alterna con una frecuencia muy baja y una potencia de salida alta. La tensión de salida de un generador VLF se transmite a través de una carga aislante conectada al cable que se va a probar. La carga aislante es una carga altamente capacitiva que simula las propiedades del material aislante del cable. Se miden la corriente y la tensión de conducción del cable y del material aislante y se analizan las formas de onda de tensión y corriente anormales para comprobar la condición del aislamiento del cable y los posibles defectos.

Test de hipotensión DC versus test de VLF

Muchos informes y estudios sobre los fallos de los cables en las redes eléctricas desarrolladas revelaron que este método tradicional de prueba de hipotercia de CA para los cables, como el XLPE (polietileno reticulado) y el EPR (caucho de etileno propileno).

Debido a la migración de las cargas en un dieléctrico bajo tensión continua de corriente continua, lo que resulta en una distorsión del campo eléctrico, lo cual puede causar sobrecalentamiento localizado del cable y un envejecimiento acelerado del dieléctrico. También existe el riesgo de reducir la vida útil restante de los cables con una aislación polimérica degradada durante las pruebas en DC. .

Los materiales aislantes basados en polímeros, en particular el XLPE, presentan características eléctricas diferentes en comparación con los aislantes tradicionales a base de papel o aceite. La tensión continua puede generar cargas eléctricas dentro del material polimérico, lo que conduce a concentraciones de tensión eléctrica y a posibles fallos de aislamiento. Además, la presencia de humedad o impurezas en el aislamiento polimérico puede agravar aún más los efectos de la tensión continua.

La prueba VLF ha ganado popularidad para probar cables modernos con aislamiento de polímero. Esta prueba aplica una tensión alterna a frecuencias que suelen oscilar entre 0,01 Hz y 0,1 Hz. Esta tensión alterna de baja frecuencia ayuda a minimizar los efectos de las cargas espaciales y reduce el riesgo de fallo de la protección aislante.

La mayoría de los estándares industriales no consideran la prueba de hipotensión de cables de XLPE y ERP como una prueba de mantenimiento de los cables. La prueba VLF se considera más adecuada para evaluar la resistencia y la calidad de la aislación de los cables modernos con aislamiento basado en polímeros. Proporciona un método de prueba más realista y menos destructivo en comparación con la prueba DC. La prueba VLF permite una evaluación más precisa del estado del cable y de la vida útil restante.

La ventaja de la prueba VLF

En comparación con la prueba de hipotensión y la prueba de cable VLF, se presentan los siguientes factores clave y análisis de ventajas.

Niveles de voltaje más bajos

La prueba VLF se lleva a cabo a niveles de tensión más bajos en comparación con la prueba hipot. Incluso si la prueba VLF aplica todavía una tensión relativamente alta, es inferior a los niveles de tensión utilizados en la prueba hipot. Esta tensión más baja reduce la tensión sobre el material aislante y disminuye la posibilidad de causar daños.

Además, la prueba VLF aplica la tensión de forma gradual, en comparación con la aplicación brusca de la tensión en la prueba hipot. Este aumento gradual de la tensión permite que el material aislante responda y adapte el esfuerzo aplicado de forma más suave. Esto puede reducir el riesgo de daños.

Reducción del calentamiento dieléctrico

Las frecuencias más bajas utilizadas en las pruebas VLF pueden reducir el calentamiento dieléctrico en el material aislante. El material dieléctrico se calienta debido al calentamiento dieléctrico, lo que lo hace más susceptible al calor cuando el material aislante se encuentra en un campo eléctrico. Frecuencias más altas, como las utilizadas en las pruebas hipot, pueden inducir un mayor calentamiento dieléctrico, lo que podría provocar tensión térmica y degradación del material dieléctrico. Las pruebas VLF con frecuencias más bajas pueden reducir el efecto de calentamiento y la tensión sobre el material aislante. .

Menor intensidad del campo eléctrico

La intensidad del campo eléctrico dentro del material aislante es directamente proporcional a la tensión aplicada. Niveles de tensión más bajos aplicados en las pruebas VLF dan como resultado intensidades del campo eléctrico más bajas dentro del aislamiento en comparación con las pruebas hipot aplicadas con alta tensión. Esta reducción de la intensidad del campo eléctrico disminuye la posibilidad de ruptura eléctrica y daño al aislamiento.

Forma de onda sinusoidal

La prueba VLF aplica una forma de onda sinusoidal al sistema de aislamiento, imitando la frecuencia y la forma de onda del sistema eléctrico. Esta aplicación gradual de voltaje reduce la probabilidad de causar una ruptura o daño en el aislamiento en comparación con los picos de voltaje repentinos asociados con la prueba hipot.

Requisitos para la prueba de cables y normas internacionales

IEC 60060-3 Técnicas de prueba de alta tensión – Parte 3: define los requisitos para la prueba de campo de alta tensión in situ. IEEE Std 400.2 — Guía de la IEEE para la prueba y evaluación in situ de la aislación de los sistemas de cable de energía mediante muy baja frecuencia (VLF)

IEC 60060-3: Este estándar forma parte de la serie IEC 60060, que proporciona directrices sobre las técnicas de prueba de alta tensión. En concreto, la Parte 3 de este estándar, titulada “Definiciones y requisitos para la prueba in situ”, aborda diversos aspectos de la prueba in situ, incluido el ensayo VLF. Define la terminología, los procedimientos de ensayo y los requisitos para llevar a cabo ensayos VLF.

IEEE Std 400.2: Este estándar es publicado por el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE). Proporciona la orientación para la prueba en campo y la evaluación de la aislación de los sistemas de cables de alimentación blindados utilizando métodos de prueba VLF. Este estándar abarca temas como equipos de prueba, procedimientos de prueba VLF, interpretación de los resultados de las pruebas y consideraciones de seguridad.

Estándar IEEE 400.2 VLF sobre los métodos de prueba VLF y los procedimientos de prueba VLF.

Utiliza el rango de frecuencia de 0,01 Hz a 0,1 Hz. La selección de la frecuencia depende de la carga del cable de alimentación. El tiempo de prueba del cable VLF varía de 15 minutos a 60 minutos. La norma IEEE 400.2 también proporciona sugerencias sobre la tensión de prueba. La tensión de prueba se puede calcular como un múltiplo de la tensión nominal de fase a fase del cable. El rango de tensión de prueba está entre 1,5 U0 y 3 U0 (U0 representa la tensión nominal de fase a fase del cable). Por favor, consulte la tabla de datos que se extrae de la norma IEEE 400.2-2013.

Tensión de prueba de campo IEEE 400.2

¿Qué factores considera al comprar un tester de cables VLF?

Al comprar un tester de muy baja frecuencia (VLF), es necesario tener en cuenta varios factores clave para garantizar que el equipo satisfaga sus necesidades específicas de pruebas y que obtenga resultados fiables y precisos. A continuación se presentan algunas de las consideraciones principales:

• Rango de frecuencia

Es esencial verificar que el verificador de VLF cubre el rango de frecuencias adecuado para los tipos de cables que se van a probar. El rango de frecuencias suele variar entre 0,1 Hz y 0,01 Hz. Los requisitos específicos deben determinarse en función del cable en cuestión. .

• Nivel de voltaje de prueba

Compruebe que el verificador de VLF pueda generar los voltajes necesarios para probar sus cables de forma efectiva. El nivel de voltaje debe ser adecuado para la máxima tensión de los cables que va a probar.

• Longitud del cable y capacitancia

Considere la longitud máxima del cable y la capacidad que el verificador de VLF puede soportar. Asegúrese de que esto sea adecuado para los cables que va a probar para evitar limitaciones o inexactitudes en el proceso de prueba.

• Portabilidad y facilidad de uso:

Evalúe la portabilidad y la facilidad de uso del verificador VLF. Si necesita realizar las pruebas de cableado en diversos lugares. El tamaño, el peso y la movilidad del equipo deben ser considerables. Además, una interfaz visual y características fáciles de usar pueden mejorar la eficiencia y reducir los posibles errores.

• Protección de la seguridad del equipo

El tester VLF debe incluir características de protección esenciales para proteger al operador y el equipo. La función de protección tiene la función de protección contra sobretensiones, protección contra descargas de tensión y sistemas de puesta a tierra.

• Cumplimiento de Normas:

Verifique que el verificador de VLF cumpla con los estándares y regulaciones relevantes del sector. Esto garantiza que los procedimientos y resultados de la prueba estén en línea con las prácticas aceptadas y puedan ser confiables.

• Función de almacenamiento de datos:

Es útil que el verificador de VLF tenga la función de almacenamiento de datos. Puede comprobar los resultados de la prueba después de realizarla. Estas características pueden facilitar la gestión, el análisis y la presentación de informes de los datos.

• Garantía y asistencia técnica:

La garantía y el soporte técnico son importantes. Una garantía confiable garantiza que usted esté protegido contra cualquier defecto o mal funcionamiento del equipo durante un período determinado. La garantía sin preocupaciones y el soporte técnico profesional pueden brindar tranquilidad y asistencia en caso de cualquier problema o inquietud.

• Precio del tester VLF:

El costo de los probadores de VLF puede variar dependiendo de factores como la marca, el modelo, las características y las especificaciones. Diferentes marcas tienen precios diferentes. Los probadores de VLF son equipos especializados. Es necesario evaluar el costo del probador de VLF en función de su presupuesto y el rendimiento del producto.

KV Hipot Power Equipment ayuda a diagnosticar el cable de alimentación con un equipo de prueba de cables VLF profesional.

Ofrecemos una gama completa de generadores de alta tensión de ultra-baja frecuencia de la serie VLF, que incorporan la tecnología de conversión digital de frecuencia más avanzada. Estos generadores cuentan con un control por microordenador, lo que permite una operación totalmente automatizada para la regulación de potencia, la compensación, la medición y la protección. Además, durante el proceso de regulación automática es posible realizar una intervención manual.

Al adoptar un diseño electrónico, estos generadores son compactos y ligeros. Están equipados con una pantalla LCD de gran tamaño que proporciona información clara e intuitiva, incluyendo las formas de onda de salida. Además, ofrecen la conveniencia de una impresora incorporada para generar informes de prueba.

Podemos ayudarle eficazmente a probar el cable de alimentación para facilitar su tarea de mantenimiento del cable. Diagnosticar el cable con precisión puede reducir los costos operativos.

Preguntas frecuentes

1) ¿Por cuánto tiempo puedo probar un cable con un tester de cable VLF?

La longitud del cable de prueba depende del tipo de tester VLF. Es necesario tener en cuenta el nivel de tensión y la frecuencia del cable. .

Por ejemplo: VLF-30 es uno de los comprobadores VLF más populares. Puede generar una tensión máxima de 30 kV. A 0,1 Hz, puede probar cables de 1,5 km de longitud y con una capacidad de 0,3 uF. A 0,01 Hz, puede probar cables de 10 km y 15 km de longitud y con una capacidad de 3 uF.

2)¿Qué factores deben tenerse en cuenta para garantizar la exactitud y fiabilidad de las pruebas VLF?

Elija la tensión de prueba Es crucial elegir un nivel de voltaje dentro de los límites de operación seguros del cable y que pueda detectar de manera efectiva cualquier deficiencia o fallo en la aislación. El rango de voltaje de prueba va de 1,5 U0 a 3 U0 (U0 representa la tensión nominal de fase a fase del cable). Puede consultar la tensión según la figura 2 de los voltajes de prueba de campo de IEEE 400.2.

La frecuencia correcta: La selección de la frecuencia depende de factores como la longitud del cable, la capacitancia y los requisitos específicos de la prueba. Las frecuencias más bajas suelen utilizarse para cables más largos, ya que ayudan a superar la capacitancia del cable y proporcionan una representación más precisa de la condición de la aislación del mismo.

Hora de las pruebas:La duración del ensayo VLF es un factor importante. La duración del ensayo debe ser suficiente para permitir la identificación de cualquier posible deficiencia de aislamiento. De acuerdo con la norma IEEE 400.2, el tiempo de ensayo varía entre 15 y 60 minutos. El tiempo recomendado para la prueba de resistencia a la tensión es de aproximadamente 30 minutos.

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