30 de Agosto al 2 de Septiembre de 2011 Ciudad de Salta, República Argentina

1. V CONGRESO INTERNACIONAL TRABAJOS CON TENSIÓN y SEGURIDAD EN TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICAy MANTENIMIENTO SIN TENSIÓN DE INSTALACIONES DE AT 30 de Agosto al 2 de Septiembre de 2011 Ciudad de Salta, República Argentina

2. EQUIPO PROBADOR DE SOGAS DIELECTRICAS UNA HERRAMIENTA INDISPENSABLE EN EL CORAZON DEL TRABAJO CON TENSION MODERNO Ing. Mariano TERZI, LIAT S.A.

3. 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.

4. Introducción Ejemplos: • Elevarherramientas, • Colocar un operario a potencial, entre otras tareas

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. Muestras para ensayos • Diferentes muestras de las sogas más utilizadas fueron seleccionadas como muestras, • incluso se añadieron sogas no dieléctricas para enfatizar los resultados. M1M2M3M4M5M6M7

9. 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.

10. 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 "Wetacceptance test"). • Se producían arcos y/o descargas antes del valor requerido de 50 KV. / 300 mm., haciendo imposible la medición de corrientes de fuga.

11. 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.

12. 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 .

13. 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.

14. Configuracion de ensayo

15. 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 • 1erEnsayo: Ensayo CC en seco mediante probador dieléctrico de sogas • 2do Ensayo: Ensayo CC en húmedo mediante probador dieléctrico de sogas Ensayos en AC • 1erEnsayo: Ensayos AC en seco • 2do Ensayo: Ensayos AC en húmedo • Se registró el valor de la corriente a los:0, 30 and 60 s.

16. Resultado de ensayos CC, seco Vs húmedo

17. Resultado de ensayos CC, seco Vs húmedo

18. 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.

19. Resultado de ensayos AC, seco Vs húmedo • La corriente de offset del dispositivo de ensayo 2.4 µA.

20. Resultado de ensayos AC, seco Vs húmedo

21. 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.

22. 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.

23. 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”.

24. 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

25. 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) Corriente de fuga promedio (DC en seco) = 6.6 Corriente de fuga promedio (AC en húmedo) Corriente de fuga promedio (AC en seco) = 1.5

26. 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 µApara las sogas que se utilizan en138 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.

27. GRACIAS! ¿ PREGUNTAS ?

28. 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.