BR112013016700B1 - método e aparelho de localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia de corrente alternada - Google Patents

Abstract

MÉTODO E APARELHO DE LOCALIZAR FALHAS INCIPIENTES QUE GERAM DESCARGAS PARCIAIS EM UM SISTEMA DE DISTRIBUIÇÃO DE ENERGIA DE CORRENTE ALTERNADA. Um método de localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia de CA é divulgado, compreendendo as etapas de: - detectar pelo menos um surto elétrico (21) em um padrão de PD (pC) gerado através de tal sistema (10); - obter a onda de voltagem (kV) da energia de CA no sistema; - detectar a fase (?) de tal surto elétrico (21) com relação à voltagem (kV) da energia de CA; - localizar uma falha incipiente (20) onde tal fase (?) está abaixo de um predeterminado limite (?0). Um aparelho compreendendo pelo menos um sensor de pulsos elétricos, meios para obter um sinal de sincronismo com uma fonte de alimentação do sistema de distribuição de energia, e módulos adaptados para realizar o método é também divulgado.

Description

[1] A presente invenção se refere à localização de falhas incipientes que geram descargas parciais.

[2] Mais em particular, a presente invenção se refere a um método para localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de transmissão de energia elétrica, em particular um sistema de transmissão de energia elétrica de média / alta voltagem, assim como um aparelho para realizar o método.

[3] Na presente descrição e reivindicações os termos: - “Média Voltagem” ou MV é usado para indicar voltagens em um intervalo de 1 a 35 kV; - “Alta Voltagem” ou HV é usado para indicar voltagens maiores do que 35 kV; - “falha incipiente” é usado para indicar um defeito dentro de um sistema de transmissão de energia elétrica, em particular dentro de um cabo, que não vai causar falha imediata, mas que pode acarretar uma possível falha; - “localizar” é usado para indicar identificando uma determinada porção do sistema de transmissão de energia elétrica contendo a falha incipiente, o comprimento da porção representando a precisão da localização; - “descarga parcial”, algumas vezes resumido para PD daqui em diante, é usada para indicar uma descarga elétrica localizada que parcialmente forma um isolamento entre condutores, e que pode ou não ocorrer adjacente ao condutor.

[4] Descargas parciais são em geral uma consequência de concentrações de estresse elétrico local no isolamento ou na superfície do isolamento. Em geral, tais descargas aparecem como pulsos tendo duração de muito menor do que 1 ps. Como isolamento significa, por exemplo, a camada isolante envolvendo um condutor.

[5] Para o propósito da presente descrição e das reivindicações anexas, exceto onde por outro lado indicado, todos os números expressando valores, quantidades, porcentagens, e assim por diante, são para serem entendidos como sendo modificado em todas as circunstâncias pelo termo “cerca de”. Além disso, todos os intervalos incluem qualquer combinação dos pontos máximo e mínimo divulgados e incluem quaisquer intervalos intermediários nele, que pode ou pode não ser especificamente enumerado aqui.

[6] Na presente descrição e reivindicações, os termos “condutivo”, “isolado”, “conectado” e outros termos que podem também ter um significado térmico ou mecânico são usados no significado elétrico, ao menos que especificado ao contrário.

[7] Energia elétrica de uma planta de geração de energia é tipicamente transmitida para um usuário, tal como uma cidade, uma fábrica ou outra entidade, por meio de sistemas de transmissão de energia elétrica de média / alta voltagem que pode ser aéreo (suspenso), terrestre ou submarino.

[8] Um sistema de transmissão de energia elétrica, ou rede, pode compreender condutores elétricos (que podem ser condutores aéreos (suspenso), condutores terrestres isolados, ou condutores submarinos isolados), junções, terminações, isoladores para sistemas de energia elétrica aérea, Linhas Isoladas à Gás (GILs) e/ou Interruptores Isolados à Gás (GlSes). Na medida que os condutores aéreos são considerados, a invenção se refere a cabos aéreos isolados.

[9] Uma descarga parcial usualmente começa dentro de vazios, rachaduras, inclusões ou outros defeitos dentro de um dielétrico sólido, em interfaces de condutor - dielétrico dentro de dielétricos sólidos ou líquidos, ou em bolhas dentro de dielétricos líquidos. Descargas parciais podem também ocorrer ao longo da fronteira entre diferentes materiais isolantes.

[10] Conforme mencionado, descargas parciais usualmente não causam a falha imediata do sistema elétrico, mais propriamente sua deterioração progressiva, finalmente levando à avaria elétrica.

[11] Nos sistemas de transmissão de energia elétrica, particularmente linhas de transmissão de média e alta voltagem, defeito ou dano relativamente pequeno aos componentes, especialmente para porções de cabo, por exemplo, condutores, isoladores ou revestimento, pode conduzir a perdas correntes apreciáveis. Mais ainda, tais danos tendem a aumentar ou propagar e podem se tornar a causa de curto-circuito que conduzem a uma interrupção da porção de rede relevante, e sob determinadas circunstâncias pode mesmo ter a consequência de ainda maior dano para a rede, causando correspondentemente maior despesa em reparo, interrupção de serviço, etc.

[12] É, por conseguinte, importante detectar e monitorar descargas parciais em um sistema de transmissão de energia elétrica de modo a assegurar confiável, operação do sistema a longo prazo, para prognosticar possíveis falhas que podem conduzir à interrupção do serviço da fonte de alimentação, e para programar no local checagens e/ou mudanças adequadas do componente que está gerando gerar a atividade de descarga parcial, antes de sua falha.

[13] Devido à ampla extensão de uma rede elétrica e/ou à acessibilidade frequentemente difícil da mesma, especialmente quando ela é subterrânea ou suspensa, é importante localizar tão precisamente quanto possível o local da falha incipiente que gera a descarga parcial.

[14] Técnicas para detectar e localizar descargas parciais em um sistema de transmissão de energia elétrica são conhecidos na técnica.

[15] Algumas técnicas usam Time Domain Reflectometry (TDR), uma técnica de medição usada para determinar as características de linhas elétricas observando formas de onda refletidas. TDR é com base na injeção e propagação de uma etapa ou impulso de energia em um sistema, e a subsequente observação da energia refletida pelo sistema. A precisão desta técnica em localizar uma falha incipiente gerando descargas parciais em geral depende de vários fatores, incluindo o comprimento da ligação, da precisão no valor da velocidade de propagação que é escolhida para o cálculo, e a distorção dos pulsos no ponto de medição devido à dispersão.

[16] A precisão pode assim sendo não ser totalmente satisfatório, especialmente em redes de energia longas e/ou complexas. De fato, descargas parciais necessitam curtos impulsos de energia a serem detectados, mas porções de cabo longas necessitam longos impulsos de energia a serem passados.

[17] TDR fornece a distância do defeito a partir do ponto de medição, que é usualmente uma extremidade de um cabo. Contudo não é fácil por completo conhecer aonde tal um ponto vai efetivamente ser, por causa das três dimensões, arranjo frequentemente irregular do cabo.

[18] Entre técnicas usando TDR, por exemplo, US 6853196 se refere a um método para determinar a localização de um local de defeito em um cabo que compreende injetar na extremidade do cabo um pulso incidente de curta duração tendo voltagem suficiente para causar uma avaria elétrica no local com defeito. A avaria elétrica, por sua vez, gera pulsos que se propagam distante do local com defeito em ambas as direções ao longo do cabo. Pelo menos um sensor de diagnóstico pode detectar o pulso incidente e o pulso refletido induzido da avaria na extremidade do cabo. A localização do local com defeito é estimada a partir do retardo de tempo entre os tempos de chegada do pulso e a velocidade de propagação dos pulsos no cabo.

[19] Outros métodos são fornecidos para alocar sensores de detecção, de forma operativa, conectados a vários pontos ao longo da rede elétrica inteira. Levando em consideração a extensão de uma rede elétrica, tais métodos resultam ser mais propriamente caros.

[20] Por exemplo, WO 2009 / 013639 se refere a um método para detectar, identificar e localizar descargas parciais ocorrendo em um local de descarga junto a um aparelho elétrico. O método compreende uma etapa preliminar de identificar uma pluralidade de estações de detecção junto com o aparelho inteiro a ser avaliado, pelo que o sensor pode ser acoplado para a detecção dos sinais elétricos. As descargas parciais estão localizadas na estação onde os sinais têm valores máximos de um parâmetro de amplitude e de um parâmetro de forma correlacionada para o conteúdo de frequência dos sinais.

[21] WO 2009 / 150627 divulga um dispositivo de detecção de descarga parcial portátil para detectar e medir descargas parciais em aparelho e componentes elétricos, que entregam sinais tendo uma forma muito semelhante ao de um pulso irradiado, e que pode também detectar e entregar um sinal de sincronismo que é obtido capturando a voltagem de fornecimento do objeto de fonte de geração de descarga. O dispositivo compreende uma antena de ampla banda adequada para atuar como um sensor de campo elétrico e caracterizado pelo fato de compreender um primeiro condutor planar cooperando com um segundo condutor cujo perfil converge em direção ao primeiro condutor planar em um ponto ou ao longo de uma linha, caracterizado pelo fato de que o segundo condutor mencionado é menor de cerca de duas ordens de magnitude do que o comprimento de onda de campo a ser detectado, tal que a antena de ampla banda é não ressonante em uma banda de cerca de 0,1 MHz à cerca de 100 MHz.

[22] US 4967158 se refere a um dispositivo de detecção portátil para detectar descarga elétrica parcial nos cabos e/ou equipamento de distribuição de voltagem. O dispositivo compreende uma sonda segura para uma manivela portátil isolada para deslocamento manual da sonda. Um dispositivo de detecção é conectado à sonda para detectar um sinal na faixa de 5 a 10 MHz emitido pela descarga parcial. O detector tem um circuito atenuador de entrada que é conectado à sonda para reduzir o nível do sinal detectado para um nível desejado. Um circuito de transformação é ainda fornecido para mudar o sinal detectado para um predeterminado sinal de frequência substancialmente livre de ruído e representativo da magnitude do sinal de descarga parcial detectado. Um circuito amplificador amplifica o predeterminado sinal de frequência e um circuito de saída gera sinais indicativos da presença e magnitude da descarga parcial. Para determinar a localização da descarga parcial junto a um cabo ou junção, a sonda é passa gentilmente e vagarosamente sobre a área isolada e o medidor de detecção é cuidadosamente observado para ver onde as leituras atingem o máximo.

[23] EP 800652 se refere aos métodos e aparelho para localizar falhas incipientes em cabos de distribuição de energia elétrica que incluem a aplicação de uma voltagem de excitação para uma linha de energia elétrica para produzir um pulso de sinal de descarga parcial em uma falha ao longo da linha de energia elétrica. A superfície da linha de energia elétrica é varrida com dois sensores espaçados a parte ao longo da linha de energia elétrica, para detectar o pulso de sinal de descarga parcial para produzir pulsos discretos detectados. Esses pulsos detectados são combinados para produzir um sinal combinado tendo um nível de amplitude que atinge um valor extremo quando a falha está localizada de forma equidistante entre os sensores. Os sensores são movidos ao longo da linha de energia elétrica até a falha ser localizada substancialmente de forma equidistante entre os sensores conforme indicado pelo nível de amplitude extremo do sinal combinado.

[24] O Requerente observou que os últimos dois métodos requerem uma avaliação quantitativa e comparativa para confirmar quando o nível de amplitude de um sinal é máximo. Mais ainda, o sensor dos últimos dois documentos cercando o cabo que não pode, por conseguinte, ser testado quando enterrado.

[25] US 2009 / 0177420 divulga que, de modo a detectar, localizar e interpretar uma descarga parcial ocorrendo um local de descarga parcial junto a um equipamento elétrico, duas sondas de medição e uma sonda de sincronização são instalados junto ao equipamento elétrico. As sondas de medição detectam pulsos viajando no equipamento elétrico enquanto a sonda de sincronização detecta um ângulo de fase no equipamento elétrico e é passível de ser usado para propósitos de calibração. Uma unidade de controle recebe os sinais percebidos pelas sondas e os acondiciona. Processamento digital aplicado nos sinais condicionados, envolvendo sua correlação, uma distribuição de tempo - frequência e uma estimativa de fator de forma, permitem estabelecer um diagnóstico indicando uma detecção de uma descarga parcial e sua localização ao longo do equipamento elétrico. O método divulgado se refere à polaridade dos sinais das duas sondas.

[26] O Requerente aborda o problema técnico de fornecer um método para localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de transmissão de energia elétrica, que é preciso e simples.

[27] O Requerente achou que o problema acima pode ser resolvido observando a fase de um “surto elétrico” de um padrão de PD com relação à voltagem de fornecimento de CA, no fato que tal fase tende a zero quando a posição da falha incipiente está se aproximando e tende a 180° quando a posição de falha incipiente é ultrapassada.

[28] Na presente invenção e nas reivindicações anexas, o termo “padrão de PD” indica um diagrama de pulsos elétricos em um plano representando amplitude contra fase com relação à voltagem de energia da fonte de alimentação de CA do sistema de distribuição de energia.

[29] De fato o Requerente, durante uma atividade de coleta de dados de PD, observou que o padrão de PD tem pelo menos um “surto elétrico”, i.e. uma concentração de pulsos elétricos tendo substancialmente um mesmo retardo de tempo com relação à curva de voltagem da energia de CA transportada pelo sistema. Ainda investigando, o Requerente percebeu que, surpreendentemente, a fase deste surto elétrico muda enquanto mudando a distância da falha incipiente que gera a PD, e é essencialmente nula na localização da falha incipiente. Em particular, enquanto movendo em direção à falha incipiente, a fase do surto elétrico se aproxima de zero, e enquanto se afastando da falha incipiente, a fase se aproxima de 180°.

[30] Consequentemente, em um aspecto a presente invenção se refere a um método de localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia de CA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - detectar um surto elétrico em um padrão de PD gerado através de tal sistema; - obter a onda de voltagem da energia de CA no sistema; - detectar uma fase de tal surto elétrico com relação à voltagem da energia de CA; - localizar uma falha incipiente onde tal fase está abaixo de um predeterminado limite.

[31] É notado que, em princípio, a falha incipiente está na posição onde a fase do surto elétrico com relação à voltagem é nula. O predeterminado limite é, por conseguinte, selecionado a fim de obter uma precisão desejada da localização, i.e. um comprimento razoável da porção do sistema de distribuição de energia a ser fisicamente inspecionado e reparado ou substituído.

[32] Na presente descrição e reivindicações, o termo “fase” é usado para indicar o deslocamento de tempo do pico de um surto elétrico com relação ao sinal de voltagem (a origem da onda) da energia de CA.

[33] Preferencialmente o método compreende uma etapa de fornecer um sinal de referência sendo um sinal síncrono com, i.e. tendo a mesma frequência que e estando em fase com, a fonte de alimentação de CA.

[34] O predeterminado limite é preferencialmente menor do que ou igual a 10°, mais preferencialmente menor do que ou igual a 5o.

[35] O comprimento da porção onde a falha incipiente está localizada (daqui em diante também referido como “porção de localização”) é preferencialmente menor do que cerca de 2,5 m de comprimento, mais preferencialmente menor do que 1 m. Por exemplo, a porção de localização pode ser menor do que cerca de 10 cm.

[36] Vantajosamente, o método compreende uma etapa de selecionar uma posição inicial de detecção e selecionar pelo menos uma subsequente posição de detecção em uma primeira direção ao longo do sistema de distribuição de energia, i.e. movendo ao longo do sistema de distribuição de energia em uma primeira direção, enquanto a fase diminui; e selecionar pelo menos uma subsequente segunda posição de detecção em uma segunda direção oposta à primeira direção, (i.e. invertendo a direção de movimento), se a fase aumenta.

[37] Em particular, o método compreende as etapas sequenciais de: - selecionar uma primeira posição; - notar pelo menos um surto elétrico de uma distribuição de descargas parciais na primeira posição mencionada, o surto elétrico mencionado tendo uma primeira fase; - selecionar uma segunda posição como uma posição seguinte à primeira posição mencionada em uma primeira direção ao longo do sistema de distribuição de energia; - notar pelo menos um surto elétrico na segunda posição mencionada, tendo uma segunda fase; - se a segunda fase é menor do que a primeira fase, selecionar uma posição seguinte adicional à segunda posição mencionada na primeira direção ao longo do sistema de distribuição de energia; se a segunda fase é maior do que a primeira fase selecionar uma posição adicional precedente à segunda posição mencionada na primeira direção ao longo do sistema de distribuição de energia.

[38] Os surtos elétricos na primeira e segunda posições são devidos ao mesmo fenômeno físico ligado à PD no sistema de distribuição de energia.

[39] Em uma modalidade o método compreende uma etapa de diminuir a distância entre posições consecutivas conforme a fase diminui.

[40] Em uma outra modalidade o método compreende a etapa de diminuir a distância entre posições consecutivas quando a direção juntamente com posições sucessivas sucedem cada uma às outras é invertida.

[41] Preferencialmente a distância entre posições consecutivas é inicialmente selecionada como cerca de 2 metros.

[42] Preferencialmente o método compreende uma etapa preliminar de grosseiramente localizar a falha incipiente em uma porção do sistema de distribuição de energia através de uma diferente, técnica convencional, em particular através de TDR, e caracterizado pelo fato de que, as posições se encontram dentro da porção mencionada.

[43] Preferencialmente, o método da invenção compreende uma etapa de fornecer pelo menos um, e mais preferencialmente uma pluralidade de padrões de PD, a etapa mencionada caracterizada pelo fato de compreender detectar pulsos elétricos possivelmente representativo das descargas parciais em cada posição de detecção.

[44] A detecção preferencialmente ocorre para um tempo de execução selecionado tal como para detectar um número de pulsos elétricos suficiente para o padrão de PD para ter pelo menos um surto elétrico bem reconhecido.

[45] O time de detecção é preferencialmente de 10 a 60 segundos, preferencialmente de 15 a 30 segundos.

[46] Mais preferencialmente o método compreende uma etapa de detectar pulsos elétricos em cada posição através de um aparelho, mesmo mais preferencialmente através de um aparelho portátil.

[47] Mais preferencialmente a etapa de detectar pulsos elétricos em cada posição é realizada através de um sensor sem contato.

[48] O aparelho portátil é adaptado para obter um sinal de sincronismo com uma fonte de alimentação do sistema de distribuição de energia, preferencialmente através de uma sonda sem contato.

[49] Em uma modalidade o método da invenção é realizado em um sistema de distribuição de energia ao vivo.

[50] Em uma outra modalidade o método da invenção é realizado sob condições de teste, por exemplo, fornecendo uma voltagem de teste para um cabo elétrico, de modo por ex. a efetuar controle de qualidade durante o compra e instalação do cabo.

[51] A análise das descargas parciais e a notação da fase é preferencialmente feita por um operador humano.

[52] Contudo, as etapas acima também podem ser automatizadas, por ex. fornecer um módulo de hardware, software ou firmware adaptado para identificar um surto elétrico e armazenar e/ou emitir um valor de fase associado com ele, e/ou para avaliar a variação de fase entre posições de medição; e/ou para indicar em qual direção o operador deve mover com base em tal avaliação.

[53] O módulo acima preferencialmente é adaptado para contar os pontos em cada valor de fase ou em cada faixa estreita de fases, e achar o máximo da contagem.

[54] Assim sendo, em um outro aspecto a invenção se refere a um aparelho para localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia, compreendendo pelo menos um sensor de pulsos elétricos (possivelmente representativo de descargas parciais), uns meios para obter a sinal de sincronismo com a fonte de alimentação do sistema de distribuição de energia, e módulos adaptados para realizar as etapas do método acima.

[55] Preferencialmente o meio para obter um sinal de sincronismo é uma sonda sem contato.

[56] Em um outro aspecto a presente invenção se refere a um método de localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia de CA, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - fornecer uma pluralidade de padrões de PD cada uma em uma de uma correspondente pluralidade de posições ao longo do sistema de distribuição de energia, - detectar uma fase de um surto elétrico de cada padrão de PD com relação à voltagem da energia de CA; e - localizar uma falha incipiente do sistema de distribuição de energia sobre a posição onde o valor absoluto da fase é o mínimo.

[57] Os recursos e vantagens da presente invenção serão tomados aparentes pela seguinte descrição detalhada de algumas modalidades exemplares da mesma, fornecidas meramente por meio de exemplo não limitantes, descrição que será conduzida fazendo referência aos desenhos anexos, em que: - FIG. 1 mostra um fluxograma de uma modalidade do método da invenção; - FIG. 2 mostra um fluxograma de uma modalidade de uma etapa do método da Fig. 1; - FIG. 3 em forma de diagrama mostra um sistema de distribuição de energia e uma modalidade do método da invenção aplicado a ele; - FIGs. 4 e 5 mostram dados experimentais obtidos com um método conhecido; - FIGs. 6 a 15 mostram dados experimentais obtidos com o método da invenção; e - FIG. 16 é um gráfico mostrando resultados experimentais.

[58] Quando um sistema de fornecimento de energia de CA (por exemplo, um cabo) é monitorado, de modo a detectar possíveis sinais eletromagnéticos correspondendo às descargas parciais, alguém pode detectar pulsos elétricos correspondendo aos pontos em um diagrama de amplitude contra fase como aqueles mostrados nas Figs 4 a 15. O padrão de tais pulsos é indicado com a referência pC na Fig. 6 (a mesma referência se aplica às Figs. 7-15 e 4-5, também).

[59] FIGSs 4-15 também mostram a onda de sinal de voltagem (kV na Fig. 6, mas a mesma referência se aplica às Figs. 7-15e4-5, também) da energia de CA transportada no sistema onde os pulsos são detectados.

[60] Quando determinados pulsos no padrão de PD são gerados com um retardo de tempo substancialmente constante (fase cp) com relação à origem da onda de sinal de voltagem, eles concentram e dão origem a um “surto elétrico” 21 passível de ser detectado no gráfico. O surto elétrico mencionado pode ser acompanhado de um surto elétrico 22 gêmeo espaçado de 180° no padrão de PD. Em geral, surto elétrico 21 é mais aparente do que o surto elétrico 22 gêmeo.

[61] FIG. 1 mostra um fluxograma de uma modalidade do método 100 da invenção de localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia 10, que é em forma de diagrama mostrado na Fig. 3. Na Fig. 3 o sistema de distribuição de energia 10 é mostrado como uma porção de um cabo, e um cabo será referido daqui em diante por razões de simplicidade. Contudo deve ser entendido que o sistema de distribuição de energia 10 pode ser ou incluir qualquer componente elétrico ou equipamento ou combinação dos mesmos, tal como junções, terminações, isoladores, etc. Mais ainda, deve ser entendido que enquanto o cabo 10 é mostrado como retilíneo na Fig. 3, ele pode ter e em geral vai ter qualquer progressão fugindo de uma progressão retilínea, mesmo uma progressão em três dimensões.

[62] Na etapa opcional 110 do método 100, uma preliminar, grosseira localização da falha incipiente 20 é feita de acordo com qualquer técnica convencional, tal como, por exemplo, uma técnica de TDR. Nesta etapa, a porção de comprimento LI do sistema de distribuição de energia 10 é identificada como contendo a falha incipiente 20. O tamanho do comprimento LI depende da precisão da técnica usada, mas é em geral comparativamente grande, na ordem de pelo menos dezenas de metros, com relação à porção de comprimento L2 que o método da invenção é pretendido para identificar como contendo a falha incipiente 20,

[63] Quando etapa opcional 110 é efetuada, as subsequentes etapas são realizadas na porção grosseiramente identificada de comprimento LI do cabo 10; ao contrário as etapas 120 - 170 estabelecidas na Fig. 1 são realizadas no inteiro comprimento do sistema de transmissão de energia sendo examinado.

[64] Para realizar o método da invenção, o cabo 10 é alimentado com uma fonte de alimentação de CA. Isto pode ser a fonte de alimentação principal quando o método da invenção é realizado em um sistema de distribuição de energia ao “vivo”. No caso o método é realizado em laboratório ou em fábrica, por exemplo, como um teste de qualidade, uma fonte de alimentação de CA é apropriadamente fornecida, e a tela externa do cabo é conectado à massa ou terra para simular as condições quando o cabo está em uso.

[65] Para realizar o método da invenção, um aparelho 30 para detectar descargas parciais pode ser usado. Um aparelho 30 adequado é, por exemplo, aquele divulgado no WO 2009 / 150627 mencionado acima, o documento mencionado sendo totalmente incorporado aqui para referência.

[66] O aparelho 30 compreende pelo menos um sensor capaz de detectar pulsos elétricos, meios para gerar um sinal de referência - referido como sinal de sincronismo daqui em diante e meios de saída.

[67] Tal um sinal de sincronismo é um sinal senoidal tendo a mesma frequência que, e em fase com, a fonte de alimentação de CA.

[68] O sensor do aparelho 30 é preferencialmente um sensor de alta frequência (HF), na faixa de alguns MHz a algumas dezenas de MHz, porque como é bem conhecido pulsos elétricos associados com descargas parciais têm uma alta frequência.

[69] Os meios de saída do aparelho 30 são adaptados para emitir uma amplitude e uma fase de cada pulso elétrico detectado, preferencialmente como um conjunto de pontos em um plano de amplitude contra fase de uma tela. Mais especificamente, a amplitude de cada pulso é a amplitude máxima do mesmo, e a fase de cada pulso é a fase do sinal de sincronismo quando o pulse tem tal amplitude máxima. Tal amplitude de pulso contra saída de fase é brevemente referido como “padrão de PD” daqui em diante, mesmo embora será claro que representam descargas parciais somente quando eles são de fato descargas parciais.

[70] Os pontos de um conjunto, i.e. os pontos formando um determinado padrão de PD, podem ser coletados para um determinado tempo de aquisição, e/ou em um determinado número, e/ou ato o surto elétrico descrito acima do padrão de PD ser reconhecível. O aparelho 30 preferencialmente compreende meios de reconfiguração, tal como um botão de pressionar ou uma versão de software do mesmo, para limpara a tela e iniciar uma nova coleção de pontos.

[71] O aparelho 30 pode fornecer visualmente a saída de outras quantidades e dados, e pode também compreender meios para emitir um sinal de áudio, além de meios para emitir dados legíveis de computador, por ex. para conexão a outro aparelho eletrônico, para um periférico tal como uma memória externa ou uma impressora etc.

[72] O aparelho 30 pode ainda compreender meios de memória para as quantidades acima, acondicionar sinal e meios de processamento e/ou meios de entrada conforme bem conhecido na técnica. Apenas a título de exemplo, os pulsos elétricos detectados pelo sensor podem ser filtrados e/ou filtrados, e/ou comparados com um limite ou acionador para emitir somente pontos significantes, etc. Os meios de entrada podem ser fornecidos para controlar a operação do aparelho, tal como para iniciar ou parar a detecção de pulsos elétricos, para reconfigurar o padrão de PD como mencionado, para mudar parâmetros relevantes, tal como o ganho do amplificador, nível do acionador, etc., assim como para estabelecer preferência dos usuários. Os meios de entrada podem ser controlados por um usuário ou por um computador ou meio legível de computador.

[73] O sensor de pulso elétrico, e qualquer sonda dos meios de geração de sincronismo do aparelho 30, são preferencialmente do tipo sem contato, por ex. do tipo indutivo ou capacitivo, a fim de minimizar o tempo de configuração do aparelho 30 e aumentar segurança para um operador humano. Ainda mais preferencialmente, o aparelho 30 é capaz de detectar descargas parciais através de um outro meio que não o ar, a fim de ser adequado para efetuar o método nos cabos subterrâneos ao vivo.

[74] Um intervalo adequado de distâncias de período transversalmente do sistema de distribuição de energia ou cabo 10 é considerado ser de 100 cm ou abaixo. De fato, deve ser notado que aumentando a distância d entrada de operação traz cerca de uma precisão diminuída da posição ao longo do sistema de distribuição de energia, e, por conseguinte, uma precisão diminuída em localizar a falha incipiente. Mais ainda, conforme a distância aumenta, o sensor de confiabilidade diminui.

[75] Os vários componentes do aparelho 30 podem ser acondicionados em um ou mais invólucros, e podem ser conectados cada um ao outro por meio de conexões com fio ou sem fio, por ex. em uma rede de Wi-Fi. O aparelho 30 completo, ou pelo menos seu sensor, é preferencialmente do tipo portátil.

[76] Retornando de volta às Figs. 1 e 3, a modalidade divulgada do método da invenção é um método recursivo.

[77] Na etapa 120, uma primeira posição 11 é selecionada ao longo da porção de comprimento LI do cabo 10 da Fig. 3. Negligenciando a posição sobre o cabo 10, i.e. em um plano transversal ao cabo 10, um sistema de referência caracterizado pelo fato de compreender um eixo x se estendendo ao longo do cabo 10 é assumido como a origem O do eixo x em uma extremidade - a extremidade esquerda na Fig. 3 - da porção de comprimento Ll. É entendido que no caso de um sistema de transmissão de energia não retilíneo 10, o sistema de referência será um eixo curvilíneo ou qualquer outro adequado sistema de referência.

[78] A primeira posição 11 tem uma coordenada xn no sistema de referência. A primeira posição 11 é preferencialmente selecionada como a primeira extremidade da porção de comprimento Ll do cabo 10 sendo examinado (xn = 0), ou perto disso, conforme mostrado na Fig. 3.

[79] Na etapa 130, o sensor do aparelho 30 da Fig. 3 é acoplado (por meio de um acoplamento com fio ou sem fio conforme mencionado acima) com o cabo 10 na primeira posição 11, e uma pluralidade adequada de pulsos elétricos são detectados em tal posição 11 tal que um primeiro padrão de PD na primeira posição 11 é obtido.

[80] Na etapa 140, uma característica do primeiro padrão de PD é reconhecida ou notada, e a primeira fase cpn relacionada e ela é notada. Mais especificamente, a característica considerada é um surto elétrico - i.e. uma concentração de pontos tendo aproximadamente a mesma fase e um intervalo de valores de amplitude - que, conforme divulgado na porção introdutória do presente pedido, aparece no padrão de PD na presença de uma falha incipiente 20 ao longo da porção de comprimento LI do sistema de distribuição de energia 10.

[81] Conforme já mencionado e como será detalha a seguir, o surto elétrico mencionado pode ser acompanhado de um surto elétrico gêmeo espaçado de 180° no padrão de PD. Um exemplo de um padrão tendo tal um surto elétrico 21 e o surto elétrico gêmeo 22 pode ser visto nas Figs. 6 -15, comentadas abaixo na seção “Resultado Experimental” .

[82] Deve ser notado que a etapa 140 é preferencialmente realizada por um operador humano. Neste caso, a etapa 140 envolve considerar o padrão de PD com um determinado grau de cuidado, mas não necessariamente requer uma análise quantitativa.

[83] Um módulo de hardware, software ou firmware também pode ser fornecido que é adaptado para identificar um surto elétrico e armazenar e/ou emitir para um operador a fase associada com ele. A identificação do surto elétrico pode, por exemplo, ser realizada contando os pontos em cada fase ou em cada intervalo estreito de fases, e achando máximo das contagens.

[84] Na etapa 150, a fase cpn é comparada com um predeterminado limite <po. No caso que já nesta execução na primeira posição a fase (pn é menor do que ou igual a o predeterminado limite cpo, em outras palavras se o surto elétrico está muito próximo de 0o, na etapa 160 a falha incipiente 20 está localizada como estando na primeira posição 11 ou em proximidade dela, em outras palavras na porção de comprimento L2 sobre a primeira posição 11, e o método termina. Este não é o caso mostrado na Fig. 3.

[85] No caso que a etapa de comparação 150 revela que o valor de fase (pn é maior do que o predeterminado limite <p0, i.e. está distante de 0o, a etapa 170 de selecionar uma direção ao longo do sistema de distribuição de energia 10 é realizada. Na primeira execução da etapa 160, e se a primeira posição foi selecionado tão perto a uma primeira extremidade da porção de comprimento LI do cabo 10 que está sendo examinado como detalhado acima (x = 0), a direção é preferencialmente selecionada como aquela indo em direção à extremidade oposta da porção de comprimento Ll, a saber aquela de aumentar x. Deve ser notado, contudo que na primeira execução da etapa 170, a direção poderia também ser de forma arbitrária, selecionada como aquela de aumentar x ou aquela de diminuir x. Em execuções adicionais da etapa 170, a direção é selecionada aplicando o critério discutido abaixo.

[86] Etapa 120 é então retornada, e nesta adicional (segunda, então terceira etc.) execução do mesmo, uma posição adicional (segunda, então terceira posição 12, 13 etc.) que segue a posição anterior (primeira, então segunda posição 11, 12 etc.) na direção selecionada ao longo do sistema de distribuição de energia 10 é selecionada. Assim sendo, sob a premissa acima, a segunda posição 12 tem uma coordenada X12 > Xn.

[87] Etapas 130, 140, 150 são então repetidas nesta posição adicional 12, 13,... Assim sendo, na etapa 130 o sensor do aparelho 30 está acoplado com o cabo 10 na posição adicional 12, 13,..., e uma pluralidade adequada de pulsos elétricos é detectada em tal posição tal que um adicional (segundo, então terceiro etc.) padrão de PD na posição adicional 12, 13,... é obtido. Na etapa 140, um surto elétrico como uma característica do padrão de PD é reconhecido, uma fase adicional (segunda, então terceira fase cpi2, ψi3 etc.) relacionada a ele é notada. Na etapa 150, a fase adicional cpi2, (pi3,... é comparada com o predeterminado limite cpo, Se a fase adicional <pi2, <pi3,... é menor do que ou igual ao predeterminado limite cpo, a falha incipiente 20 está localizada como estando na posição adicional 12, 13,... ou em proximidade dela, em outras palavras em uma porção de comprimento L2 sobre a posição adicional 12, 13,... e o método é terminado. Isto não é o caso mostrado na Fig. 3.

[88] No caso que a etapa de comparação 150 revela que o valor de fase adicional ψn, (pi3,... é maior do que o predeterminado limite cpo, então na etapa 170 de selecionar uma direção ao longo do sistema de distribuição de energia 10, a fase adicional 912, 913,... é comparada com a fase anterior (primeira, então segunda, etc.) 911, 912,... Se a comparação revela que a fase está diminuindo, i.e. se 912 < 911, 913 < 912 etc., então a direção anteriormente selecionada é mantida. Se reciprocamente a comparação revela que a fase está aumentando, ou está imutável, isto é, se 912 > 911, 913 > 912 etc., então a direção oposta à direção anteriormente selecionada é selecionada.

[89] FIG. 2 é um fluxograma de uma modalidade exemplar da etapa 170 descrita acima. Na etapa 171 é verificado se 91 < 91-1. No caso afirmativo, na etapa 172 é verificado se a coordenada da posição adicional (isto é, a posição corrente) XÍ, é maior do que a coordenada da posição anterior posição anterior XÍ-I. No caso afirmativo, na etapa 173 a direção de movimento é selecionada tal que a próxima posição tem uma coordenada XÍ+I maior do que a coordenada da posição corrente XÍ; no caso negativo, na etapa 174 a direção de movimento é selecionada tal que a próxima posição tem uma coordenada XÍ+I menor do que a coordenada da posição corrente XÍ.

[90] Se etapa 171 tem um resultado negativo, isto é, se 91 > 91-1, na etapa 175 é de novo verificado se a coordenada da posição adicional (i.e. a posição corrente) XÍ é maior do que a coordenada da posição anterior XÍ-I. NO caso afirmativo, na etapa 176 a direção de movimento é selecionada tal que a próxima posição tem uma coordenada XÍ+I menor do que a coordenada da posição corrente XÍ; no caso negativo, na etapa 177 a direção de movimento é selecionada tal que a próxima posição tem uma coordenada XÍ+I maior do que a coordenada da posição corrente XÍ.

[91] Na Fig. 3, posições 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 são mostradas para o caso de exemplo em que 912 > 913, 913 > 912, 914 > 913, 9is < 913, 9i* - 915 tal que a direção ao longo do cabo 10 é invertida duas vezes.

[92] Mais ainda, a distância entre posições consecutivamente selecionadas é preferencialmente reduzida após uma inversão de direção, conforme, de forma esquemática, mostrado na Fig. 3 na inversão de direção na posição 14, tal que as posições se tornam mais densas ou povoadas conforme a falha incipiente 20 é aproximada e/ou ultrapassada.

[93] É para ser enfatizado que o algo detalhado acima implementa o critério de: - continuar a se mover ao longo do sistema de distribuição de energia 10 em uma mesmo direção enquanto a fase de pico do padrão de PD está diminuindo, e - inverter a direção quando a fase aumenta.

[94] Na proximidade da falha incipiente 20, esse critério pode efetivamente acontecer para fazer com que um “erro”, isto é, se afastar a partir da falha incipiente 20 em vez de se aproximar. De fato, quando a fase diminuída com relação à posição anterior, tal como da posição 14 para a posição 15 da Fig. 2, a regra acima assume que a posição corrente 15 está ainda no mesmo lado da falha incipiente 20 como a posição anterior 14, enquanto a falha incipiente 20 efetivamente foi ultrapassada. O erro começa a ser alterado quando, indo da posição 15 para a posição 16, o deslocamento de fase é encontrado ser aumentado, e a direção é consequentemente invertida.

[95] Para levar o “erro” em consideração, o método da invenção pode fornecer desconsiderar a última posição quando a fase é aumentada após uma diminuição, em outras palavras ainda pretende estar na última, mas uma posição antes de aplicar o critério de inverter a direção e encurtar a distância entre posições de medição. Assim sendo, na Fig. 3 da posição 16 à posição 17 uma distância mais longa do que a distância da posição 15 à posição 16 é mostrada, não obstante o fato que na posição 16 uma inversão na direção ocorreu. Isto é porque a posição 17 está de fato em uma distância da posição 15 menor do que a distância anteriormente aplicada Facilmente, vai ser entendido, contudo que mesmo sem este critério adicional de desconsiderar a última posição quando a fase aumentou após uma diminuição, o “erro” é logo recuperado, chegando na direita da posição 15 por exemplo em duas etapas em vez de somente uma.

[96] Assim sendo, os erros são somente temporários e o método vai mais cedo ou mais tarde se autorrecuperar, em outras palavras aplicando o critério acima, junto com uma seleção apropriada das distâncias entre consecutivas posições, as posições são inerentemente convergindo em direção da falha incipiente 20.

[97] Deve ser notado que critério adicional pode ser usado para selecionar as posições, i.e. a direção ao longo da qual elas seguem cada uma a outra e/ou sua distância mutua, e ou para decidir quando parar a execução do método. Por exemplo, as duas ou mais fases anteriores podem ser levadas em conta em vez de somente uma anterior como na etapa 171, e/ou a magnitude das fases, ou do aumento ou diminuição nas fases consecutivas. E, o limite cpo pode ser adaptado à taxa de mudança da fase do surto elétrico do padrão de PD ao longo do cabo 10, i.e. sua “velocidade” de movimento na tela em comparação com a velocidade do movimento ao longo do cabo 10. O critério aqui deve ser aquele de identificar uma porção do cabo de comprimento L2 contendo a falha incipiente 20 que tem um tamanho que permite uma inspeção em uma maneira eficaz no tempo e rentável.

[98] Assim sendo, especialmente quando o método da invenção é efetuado por um operador humano, o algoritmo detalhado acima é significativo para servir como orientação, mas o operador poderia usar seu próprio julgamento.

[99] O predeterminado limite ψo é preferencialmente selecionado como suficientemente pequeno, por exemplo, de cerca de 5o. A porção de comprimento L2 é, por exemplo, cerca de 2 metros de comprimento, mas pode ser vantajosamente muito mais curto do que isto, mesmo de uns poucos centímetros.

[100] Como um outro exemplo, em vez de diminuir a distância entre consecutivas posições após a inversão de direção, um outro critério poderia ser aquele de alternar posições estreitamente espaçadas com mais posições amplamente espaçadas. Em fazendo assim, o deslocamento de fase entre posições estreitamente espaçadas vai indicar em que lado do defeito se está, evitando o risco acima de erro, enquanto posições amplamente espaçadas podem acelerar o método quando o valor da fase é ainda grande.

[101] Deve ser notado que, embora o método da invenção seja preferencialmente efetuado em tempo de execução com a detecção de pulsos elétricos conforme divulgado, também pode ser efetuado em tempos diferentes, primeiro coletando uma pluralidade de padrões de PD em uma correspondente pluralidade de posições ao longo do cabo 10, e então analisando a pluralidade de padrões de PD para localizar a falha incipiente 20 em ou próximo da posição correspondendo ao padrão de PD tendo um surto elétrico na menor fase.

[102] O módulo de hardware, software ou firmware descrito acima também pode ser adaptado para avaliar a variação de fase entre posições de medição, a saber se a fase esta aumentando ou diminuindo, e para indicar em qual direção o operador deve se mover com base em tal avaliação, por ex. através de uma adequada saída de áudio e/ou visual output.

[103] O sinal de sincronismo pode ser um sinal senoidal tendo a mesma frequência que, um deslocamento de fase pré-definido com a fonte de alimentação de CA, fornecido que tal deslocamento de fase é conhecido e de forma adequada levada em conta quando considerando a fase do pico do padrão de PD. Mais especificamente, o surto elétrico do padrão de PD é esperado se aproximar de um correspondentemente deslocamento de fase, em vez de zero grau, quando a falha está próxima. Um sinal de referência pode, contudo ser derivado a partir do sinal de sincronismo para levar em conta o pré-definido deslocamento de fase, tal que o surto elétrico do padrão de PD com relação a este sinal de referência vai se aproximar de zero grauTTP/1.1 HOST: 239.255.255.250:1900 MAN: "ssdp:discover" MX: 1 ST: urn:dial-multiscreen-org:service:dial:1 USER-AGENT: Google Chrome/87.0.4280.88 Windows , grosseiro método e em um método de acordo com a invenção, aplicado a um cabo de alta voltagem sob condições de teste.

[105] Uma bobina de cabo de alta voltagem foi submetida ao controle de qualidade.

[106] Controle de qualidade detectou uma atividade de descarga parcial de cerca de 15 pC de magnitude.

[107] Em uma etapa preliminar, uma técnica de métrica de reflexão foi usada para pré-localizar o ponto de atividade de PD. Mais especificamente, usando uma velocidade de propagação de 165 m / microssegundo, o comprimento elétrico do cabo na bobina foi encontrado ser de 1046 m, que coincidiu com o comprimento físico da bobina. Através da técnica de métrica de reflexão, uma falha incipiente foi localizada em 166 m a partir da extremidade externa da bobina do cabo, através do qual medição ocorreu - i.e. 880 m a partir da extremidade oposta, livre do cabo.

[108] Uma medida adicional pela técnica de métrica de reflexão, realizada na extremidade interna da bobina do cabo, forneceu um comprimento elétrico do cabo de cerca de 1030 m, e localizou a falha incipiente em 863 m a partir dela, i.e. em 167 ma partir da extremidade externa da bobina do cabo.

[109] E notado que as duas medições de comprimento da bobina diferiram de 16 m, tal que uma imprecisão similar na localização da falha incipiente foi esperada.

[110] O cabo foi desenrolado da bobina e, de forma simultânea, enrolado em um tambor, tal que a extremidade externa da bobina do cabo original se tornou a extremidade interna da segunda bobina, que será referida daqui em diante. O cabo fi cortado em 172 m a partir da extremidade interna, tal que a falha foi esperada estar em uma porção de comprimento Ll, de cerca de 12 m, perto da nova extremidade livre, daqui em diante referida como a extremidade próxima (e de fato de cerca de 5 - 6 m a partir da extremidade próxima de acordo com a técnica de métrica de reflexão). Tal uma porção de comprimento de cerca de 12 metros foi deixada desenrolada do tambor.

[111] A porção de comprimento Ll desenrolada do cabo foi então submetida ao método da invenção, de modo à precisamente localizar a falha incipiente que gerou descargas parciais onde a fase do surto elétrico do padrão de PD foi perto de 0o.

[112] A tela de abo foi conectada a terra em ambas as extremidades do cabo, a fim de simular as condições de instalação, e uma fonte de energia de 36kV foi conectada na extremidade livre do mesmo. A extremidade oposta do cabo, isto é, a extremidade interna da segunda bobina, é referida como extremidade distante.

[113] Dois modelos de aparelho PryPAD fabricados pela Prysmian S.p.A., Milano, Itália, foram fornecidos, que são capazes de detectar as descargas parciais e de fornecer o sinal de sincronismo. Cada aparelho foi fornecido com um sensor, um do aparelho usando uma conexão com fio para um PC, e o outro usando uma conexão sem fio para o PC.

[114] A FIG. 4 mostra o padrão de PD na extremidade distante, isto é, em 172 metros em um sistema de coordenada tendo sua origem na extremidade próxima, como será referido daqui em diante. FIG. 5 mostra o padrão de PD na extremidade próxima do cabo, isto é, em 0 metro. O pulso elétrico conta padrões de fase, isto é, os padrões de PD, forma detectados.

[115] Em ambos os casos, a presença de atividade de PD (mas não a localização) pode ser prontamente reconhecida por aqueles com qualificação na técnica, a partir do padrão típico dos pulsos elétricos, que confirmou que há uma falha incipiente ao longo do cabo.

[116] A posição inicial do método da invenção foi selecionada como a posição do lado de fora do tambor isto é, cerca de 12 metros no sistema de referência acima. FIG. 6 mostra o padrão de PD pC nesta posição inicial, obtida com o aparelho sem fio. É para ser notado que este padrão de PD pC tomado ao longo do cabo difere substancialmente daquele tomado nas extremidades do cabo, ambos na distribuição de fase e na distribuição de amplitude. Também é aparente que o padrão de PD tem um surto elétrico 21 e um surto elétrico gêmeo 22. Com referência a onda de sinal de voltagem de kV, surto elétrico 21 tem uma se fase ψ de cerca de 123°. O surto elétrico gêmeo 22 tem uma fase deslocada de cerca de 180° com relação à fase ψ do surto elétrico 21.

[117] A presença do surto elétrico gêmeo 22 provou que os surtos elétricos não foram devido ao ruído ou outra causa, mas foram de fato devido às descargas parciais em uma falha incipiente.

[118] Embora não mostrado, referências pC e kV também se aplicam às Figs. 7 -15 e FIGs. 4-5.

[119] Os sensores foram então movidos de cerca de 1 metro em direção à extremidade próxima, tal que a segunda posição do método da invenção foi selecionada para estar a cerca de 11 metros. FIG. 7 mostra o padrão de PD relacionado ao sensor com fio. Surtos elétricos 21, 22 pode de novo ser facilmente reconhecido, e surto elétrico 21 tem uma fase ψ de cerca de 80°, i.e. a fase diminui de cerca de 40°.

[120] Os sensores foram de novo movidos de cerca de 1 metro em direção à extremidade próxima, tal que a terceira posição do método da invenção foi selecionada para estar a cerca de 10 metros. FIG. 8 mostra o padrão de PD relacionado ao sensor com fio. Surtos elétricos 21, 22 podem de novo ser facilmente reconhecidos, e surto elétrico 21 tem uma fase cp de cerca de 34°, i.e. a fase diminui de cerca de 45°.

[121] Continuando a mover os sensores, os pulsos elétricos foram detectados em outras posições espaçadas de 1 metro a parte em direção à extremidade próxima. FIGs. 9 a 15 mostram os correspondentes pulsos elétricos contra padrões de fase, ou padrões de PD. É notado que cada padrão mostra um par de surtos elétricos 21, 22. A fase, com relação ao sinal de sincronismo, do primeiro surto elétrico 21 em cada posição é fornecida na tabela abaixo. Um gráfico representacional dos valores é fornecido na Fig. 16.

[122] É notado que a fase inicialmente diminui em direção 0o, e o surto elétrico 21 está muito próximo de 0o nas posições em 8 e 7 metros (correspondendo às Figs. 10 e 11, respectivamente), e na última posição outras características aparecem. Em particular, FIG. 11 mostra o padrão de PD em uma posição em 7 metros. É notado que se assemelha mais estreitamente aos padrões que são tipicamente correlacionados com atividade de PD, tal como aqueles das Figs. 4 e 5. De qualquer maneira, o surto elétrico 21 em 0o pode ainda ser reconhecido de acordo com a invenção.

[123] Para verificar que a falha incipiente foi apropriadamente localizada, os sensores forma movidos na mesma direção, isto é, de novo em direção à extremidade próxima, para as posições em 6, 5, 4 e 3 metros. FIGs. 12 a 15 mostram o padrão de PD relacionado ao sensor com fio. Surtos elétricos 21 e surtos elétricos gêmeos 22 podem de novo ser facilmente reconhecidos, e surto elétrico 21 tem um fase aumentado, de cerca de 19°, 95°, 142°, 152°, respectivamente. Isto provou que a falha incipiente tinha sido ultrapassada, e está localizada em cerca da posição entre 8 e 7 metros.

[124] Pulsos elétricos foram recém adquiridos em distâncias mais curtas caminhando sobre esta posição, e os padrões de PD confirmaram o critério acima, que o surto elétrico se move em direção fase 0o quando a falha incipiente está próxima, e se move em direção à fase 180° quando se distanciando da falha incipiente.

[125] Uma porção de comprimento L2 curta do cabo foi então cortada em uma distância de 5,75 metros a 8,25 metros da extremidade próxima (cerca de 2,5 metros de comprimento) para compreender os pontos mostrando surto elétrico 21 muito perto a 0o. A aparência das características adicionais discutidas acima em 7 metros (como da FIG. 11) fornece uma sugestão sobre a possibilidade de encontrar um defeito mais perto a 7 metros do que a 8 metros da extremidade próxima.

[126] A porção de corte de comprimento L2 = 2,5 m do cabo foi então visualmente inspecionado e um defeito foi encontrado em cerca de 7,05 m, isto é, 5 cm a partir dos 7 metros, isto é, na posição onde tinha sido observado como hipótese com o método da invenção. O defeito consistido de uma bolha de gás de 3 mm de diâmetro entre o isolamento e a camada semicondutiva externa do cabo.

[127] É lembrado que a técnica de métrica de reflexão indicou um defeito em 166 -167 m a partir da extremidade interna da segunda bobina, isto é, em 5 - 6 metros no sistema de coordenada acima. Assim sendo, a técnica de métrica de reflexão tinha uma imprecisão de 1 - 2 metros nesta quantidade de comprimento de cabo.

Claims (14)

1. Método de localizar falhas incipientes que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia de CA (10), caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - detectar (140) pelo menos um surto elétrico (21) em um padrão de PD (pC) gerado por tal sistema (10); - obter (140) a onda de voltagem (kV) da energia de CA no sistema; - detectar (140) uma fase (cp) de tal surto elétrico (21) com relação à voltagem (kV) da energia de CA; - localizar (160) uma falha incipiente (20) onde tal fase (<p) está abaixo de um predeterminado limite (ψθ).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o predeterminado limite (<po) é menor do que ou igual a 10°.

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o predeterminado limite (<po), é menor do que ou igual a 5o.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma falha incipiente está localizada em uma porção do sistema de distribuição de energia (L2) de comprimento menor do que 2,5 m.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma falha incipiente está localizada em uma porção do sistema de distribuição de energia (L2) de comprimento menor do que 1 m.

6. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de selecionar uma posição inicial de detecção e selecionar (173, 174, 120) pelo menos uma subsequente posição de detecção em uma primeira direção ao longo do sistema de distribuição de energia, enquanto a fase diminui; e selecionar (176, 177, 120) pelo menos uma subsequente segunda posição de detecção em uma segunda direção oposta a primeira direção, se a fase aumenta.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de diminuir a distância entre consecutivas posições conforme a fase diminui.

8. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa de diminuir a distância entre consecutivas posições quando a direção ao longo de posições sucessivas que sucedem cada uma a outra está invertida.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender uma etapa preliminar (110) de grosseiramente localizar a falha incipiente em uma porção do sistema de distribuição de energia através de uma técnica convencional.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender a etapa de fornecer uma pluralidade de padrões de PD, a etapa mencionada compreendendo detectar (130) pulsos elétricos possivelmente representativos de descargas parciais em cada posição de detecção.

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de detecção (130) dura um tempo de execução selecionado de 10 a 60 segundos.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa de detecção (130) dura um tempo de execução selecionado de 15 a 30 segundos.

13. Aparelho (30) para localizar falhas incipientes (20) que geram descargas parciais em um sistema de distribuição de energia de CA (10), caracterizado pelo fato de compreender pelo menos um sensor de pulsos elétricos, meios para obter um sinal de sincronismo com uma fonte de alimentação do sistema de distribuição de energia, e módulos adaptados para realizar as etapas do método como definido na reivindicação 1.

14. Aparelho (30) de acordo com a reivindicação 13 caracterizado pelo fato de que meios para obter um sinal de sincronismo é uma sonda sem contato.

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