Las descargas parciales son pequeñas descargas dentro del aislamiento que no lo perforan de inmediato pero lo van destruyendo. En un cable instalado aparecen sobre todo en empalmes y terminales mal armados, cavidades y daños del tendido. La medición en sitio energiza el cable con una fuente externa (VLF, tensión alterna amortiguada o resonante) o lo mide en servicio, detecta los pulsos y, por el tiempo de viaje de sus reflexiones, ubica a qué distancia se producen. IEEE 400.3-2022 es la guía de referencia; no existe un valor universal de aceptación en picocoulombs.
Qué son las descargas parciales en un cable
Una descarga parcial es una descarga eléctrica que puentea solo una parte del aislamiento: dentro de una cavidad, en la interfaz entre capas de un empalme, en una punta del conductor o en un borde de la pantalla semiconductora mal cortado. No perfora el cable de inmediato, pero cada descarga erosiona el material, y con el tiempo el defecto crece hasta la falla. El principio general y el circuito de medición están en la guía de prueba de descargas parciales.
En cables instalados, los puntos más frecuentes son los accesorios: empalmes y terminales armados en campo, donde la calidad depende de la preparación de las capas del cable. La medición en sitio encuentra esos defectos antes de que se conviertan en una falla en servicio.
La guía de referencia: IEEE 400.3-2022
IEEE 400.3-2022, Guide for Partial Discharge Field Diagnostic Testing of Shielded Power Cable Systems, reemplazó a la edición de 2006. Cubre la detección, la medición y la localización de descargas parciales en sistemas de cables apantallados instalados, nuevos o envejecidos en servicio, incluidos el cable, los empalmes y las terminales. Reconoce dos formas de prueba: en línea, con el cable a su tensión de servicio, y con fuente externa. Deja fuera los sistemas de cable con aislamiento en gas comprimido.
La medición de carga en picocoulombs y su calibración siguen los principios de IEC 60270, la norma de medición de descargas parciales (un ejemplo de sistema de medición conforme es el OMICRON MPD 600), aunque un cable largo no se comporta como el objeto concentrado que esa norma supone, y la medición en sitio tiene sus propias limitaciones.
Fuentes de tensión para la prueba con fuente externa
| Fuente | Cómo genera la tensión | Dónde se usa |
|---|---|---|
| VLF (muy baja frecuencia) | Alterna por debajo de 1 Hz, por lo común 0,1 Hz | Media tensión; a menudo combinada con prueba soportada o tangente delta |
| Tensión alterna amortiguada (DAC) | Carga el cable y lo descarga sobre una inductancia, con una oscilación que se amortigua | Media y alta tensión |
| Resonante | Alterna cercana a la frecuencia de red con un circuito resonante | Alta y extra alta tensión, y prueba después de la instalación |
La CIGRE, en su Technical Brochure 841 (2021), analiza las tres fuentes para pruebas después del tendido en alta y extra alta tensión, en tensión soportada y en descargas parciales. Para la DAC existía la guía IEEE 400.4-2015; IEEE la clasificó como inactiva-reservada el 26 de marzo de 2026 y mantiene un proyecto de revisión (P400.4). En alta y extra alta tensión, IEC 62067 incluye la medición de descargas parciales en sitio como parte de la prueba después de la instalación; la prueba con alterna resonante se explica en tensión soportada en sitio.
Cómo se ubica el sitio de la descarga
Un pulso de descarga generado en un punto del cable viaja en las dos direcciones. En el extremo de medición llegan dos señales: la directa y la que se reflejó en el extremo lejano abierto. Con la diferencia de tiempo entre ambas y la velocidad de propagación del cable se calcula la distancia al sitio de la descarga, por el mismo principio de la reflectometría. El resultado se presenta como un mapa de descargas a lo largo del cable: si las descargas se agrupan en la posición de un empalme, ese accesorio es el sospechoso.
Qué se reporta
- Tensión de inicio y de extinción de las descargas: a qué tensión aparecen y a cuál desaparecen al bajar. Si aparecen por debajo de la tensión de servicio, el defecto está activo en operación.
- Magnitud de las descargas en picocoulombs, con su calibración.
- Patrón respecto a la fase de la tensión, que ayuda a distinguir el tipo de defecto.
- Ubicación a lo largo del cable.
Criterio de aceptación
No hay un valor internacional único de descargas parciales para aceptar un cable instalado. Las lecturas dependen de la fuente, del sensor, del ruido del sitio, de la longitud y del tipo de accesorio, y la interpretación exige experiencia con cada tecnología. Por eso el criterio se pacta antes de la prueba en el contrato o en la especificación del propietario: por ejemplo, la ausencia de descargas localizadas hasta cierta tensión, o los límites que fije el fabricante del accesorio. Con la ubicación y la magnitud a la mano, la decisión de reparar el accesorio o reemplazar el tramo sigue los criterios de empalmar o cambiar un cable de media tensión.
Qué puede falsear el resultado
- Ruido electromagnético de una subestación energizada o de líneas vecinas.
- Terminales con descargas superficiales o corona en las conexiones de prueba, que no son del cable.
- Velocidad de propagación mal ajustada: desplaza la ubicación.
- Atenuación en cables largos: los pulsos de un punto lejano llegan débiles y deformados.
- Pantallas corroídas o neutros abiertos: distorsionan la propagación del pulso.
Qué no hacer
- Aceptar o rechazar un cable con un valor en picocoulombs que no se pactó antes.
- Medir sin calibrar el circuito en el sitio.
- Ignorar una descarga localizada en un empalme nuevo porque «el cable pasó la prueba soportada».
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Referencias
- IEEE Std 400.3-2022, Guide for Partial Discharge Field Diagnostic Testing of Shielded Power Cable Systems.
- IEEE Std 400.4-2015, Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above with Damped Alternating Current (DAC) Voltage (inactiva-reservada desde 2026-03-26; proyecto de revisión P400.4).
- IEC 60270, High-voltage test techniques – Partial discharge measurements.
- IEC 62067:2022, cables de más de 150 kV hasta 500 kV, prueba después de la instalación.
- CIGRE, Technical Brochure 841, After Laying Tests on AC and DC Cable Systems with New Technologies, 2021.
Preguntas frecuentes
¿Qué valor de descargas parciales es aceptable en un cable instalado?
No hay un valor universal. La lectura depende de la fuente de prueba, del sensor, del ruido del sitio y del tipo de accesorio, y la interpretación exige experiencia. Por eso el criterio de aceptación se fija en el contrato o en la especificación del propietario antes de la prueba.
¿Cómo se sabe en qué empalme están las descargas?
Cada pulso de descarga viaja en las dos direcciones del cable. Uno llega directo al extremo de medición y otro llega después de reflejarse en el extremo lejano. La diferencia de tiempo entre ambos, con la velocidad de propagación del cable, da la distancia al sitio de la descarga. Si coincide con la posición de un empalme, ese accesorio es el sospechoso.
¿Se puede medir descargas parciales sin sacar el cable de servicio?
Sí. IEEE 400.3 contempla la medición en línea, con el cable energizado a su tensión de servicio, además de la medición con fuente externa. En línea no se puede subir la tensión por encima de la de servicio, de modo que se ven los defectos activos a esa tensión.