Localizar una falla en un cable subterráneo es un proceso por etapas: primero se analiza la falla (qué fase, qué tipo y qué resistencia), luego se prelocaliza la distancia desde un extremo con reflectometría o métodos de impulso, después se traza la ruta real del cable y al final se marca el punto exacto en el terreno con onda de choque o tensión de paso. Hecho así, se excava solo donde está el daño y se repara con un empalme, en lugar de abrir toda la zanja o cambiar todo el tramo. IEEE 1234 es la guía de referencia para cables apantallados.
Qué es la localización de fallas en cables
Cuando un cable enterrado falla, la protección abre el circuito y el cable queda fuera de servicio hasta encontrar el daño. El problema es dónde: el cable puede tener cientos de metros o varios kilómetros bajo tierra, con empalmes, cruces y tramos en ducto. Excavar a ciegas cuesta tiempo, permisos y reparación de vías; cambiar todo el tramo cuesta más.
La localización de fallas es el conjunto de mediciones que lleva de «el cable falló» a «el daño está aquí, bajo este punto». La guía de referencia es IEEE 1234-2019, Guide for Fault-Locating Techniques on Shielded Power Cable Systems, aplicable a todas las clases de tensión de cables aislados apantallados. Su propósito declarado es localizar la falla con rapidez y seguridad, con el menor riesgo de dañar los cables, accesorios y equipos que siguen sanos, e incluye una tabla de ayuda para elegir la técnica según la falla.
Las cuatro etapas
El fabricante BAUR describe el proceso en cuatro pasos, que coinciden con la práctica de campo:
- Circuito disparado y aislado con las reglas de oro
- Análisis de la falla. Fase fallada, tipo y resistencia de la falla
- Prelocalización. Distancia desde un extremo: TDR, impulso con arco, corriente de impulso, decay o puente
- Trazado de ruta. Recorrido real del cable en el terreno
- Localización exacta. Punto en superficie por onda de choque acústica o por tensión de paso
- Identificación del cable. Confirmar cuál cable de la zanja es el fallado antes de cortarlo
- Excavación puntual y reparación
1. Análisis de la falla. Con una medición de resistencia de aislamiento se identifica la fase fallada y el tipo de falla; con una prueba de tensión se comprueba la rigidez del aislamiento, y con la prueba de cubierta se ve si el daño está en la cubierta exterior. El resultado define el método siguiente.
2. Prelocalización. Se mide la distancia a la falla desde un extremo. La reflectometría (TDR) sirve para fallas de baja resistencia y cortes. Las fallas de alta resistencia y las intermitentes necesitan métodos con alta tensión: impulso con arco (SIM/MIM o ARM), corriente de impulso (ICM) o decay. Las fallas de cubierta se prelocalizan con puente de medida.
3. Trazado de ruta. La prelocalización da una longitud de cable, no una posición en el terreno. Si no hay planos de ruta confiables, se traza el recorrido con un transmisor y un receptor.
4. Localización exacta e identificación. Sobre la ruta, cerca de la distancia prelocalizada, se marca el punto exacto: con un generador de ondas de choque y escucha acústica para fallas que hacen arco, o con el método de tensión de paso para fallas de cubierta. Al descubrir los cables, se identifica cuál es el fallado, porque en una zanja suele haber varios.
Tipos de falla y método que suele servir
| Tipo de falla | Cómo se reconoce en el análisis | Prelocalización habitual | Punto exacto |
|---|---|---|---|
| Baja resistencia o cortocircuito | Resistencia baja entre fase y pantalla o entre fases | TDR | Método de torsión o distorsión de campo, según el cable; la onda de choque no sirve si la falla no hace arco |
| Alta resistencia | Resistencia alta, pero el cable no sostiene la tensión | Impulso con arco (SIM/MIM), ICM | Onda de choque acústica |
| Intermitente o que depende de la tensión | Solo rompe por encima de cierta tensión | Decay, DC-SIM/MIM, acondicionamiento | Onda de choque acústica |
| Corte del conductor | Continuidad abierta | TDR | Según el caso |
| Falla de cubierta | Prueba de cubierta con corriente de fuga alta | Puente de medida (Murray o Glaser) | Tensión de paso |
Los detalles de cada método están en las guías de pruebas de diagnóstico de cables y en las de cada técnica de esta serie.
Por qué evita cambiar todo el cable
Un cable de media tensión que falla en un punto casi nunca está dañado en toda su longitud. Si la causa es local (una excavación de terceros, un empalme mal armado, una piedra que perforó la cubierta), localizar con precisión permite excavar un pozo pequeño, cortar el tramo dañado e instalar uno o dos empalmes. Si el cable está envejecido en toda su longitud, la decisión cambia, y para eso se complementa con un diagnóstico del aislamiento, como la tangente delta VLF; los criterios están en empalmar o cambiar un cable de media tensión. Lo que no conviene es decidir sin saber dónde ni por qué falló.
Qué cambia en media, baja tensión y corriente continua
- Media tensión con pantalla: es el caso que cubre IEEE 1234. La pantalla da un camino de retorno definido para los pulsos y para el impulso de alta tensión. En redes colectoras de plantas solares e industria es el escenario más común; vea la guía de la red colectora de media tensión.
- Alta tensión: los circuitos son más largos y de mayor capacitancia. BAUR recomienda la corriente de impulso (ICM) para cables largos, donde el pulso del TDR llega demasiado atenuado.
- Baja tensión y cables de corriente continua de plantas solares: casi siempre sin pantalla y con aislamientos que no admiten las mismas tensiones de impulso. Los principios se mantienen, pero la técnica se adapta según el manual del equipo y el cable; vea fallas en cables de baja tensión y DC enterrados.
Seguridad antes de medir
La localización trabaja con tensiones de impulso de varios kilovoltios y con energía almacenada en la capacitancia del cable. Antes de conectar cualquier equipo el circuito se desconecta, se bloquea, se verifica la ausencia de tensión y se pone a tierra, como en cualquier bloqueo y etiquetado. IEEE 1234 dedica parte de su contenido a la puesta a tierra y al seccionamiento por esa razón. Los cables adyacentes energizados y las terminales en celdas vecinas son riesgos que se resuelven en el plan de trabajo, no en el momento.
Qué no hacer
- Excavar con la sola distancia del reflectómetro, sin trazar la ruta.
- Aplicar ondas de choque repetidas y sin control sobre un cable envejecido: la energía del impulso también esfuerza el aislamiento sano.
- Cortar un cable en una zanja compartida sin identificarlo antes.
- Reemplazar todo el tramo sin saber la causa: si el problema es la cubierta o un accesorio, el cable nuevo puede repetir la falla.
Pruebas de cables con Tiza Group
Nuestro equipo trabaja en subestaciones, industria y plantas solares con equipos de prueba de fabricantes reconocidos (OMICRON, Doble, Baur, entre otros). Si tiene un circuito subterráneo fuera de servicio o una red de cables por recibir, le ayudamos a planear y ejecutar las pruebas de su red. Vea el servicio de localización de fallas en cables o escríbanos con la longitud, el tipo de cable y lo que vio la protección.
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Referencias
- IEEE Std 1234-2019, Guide for Fault-Locating Techniques on Shielded Power Cable Systems.
- BAUR GmbH, Cable fault location: process steps and methods (página técnica del fabricante).
- Megger, documentación técnica de localizadores de punto exacto (detección acústica y electromagnética).
Preguntas frecuentes
¿Por qué no basta con la distancia que da el reflectómetro para excavar?
Porque el reflectómetro mide la longitud eléctrica del cable, no la posición en el terreno. El cable no va recto: tiene curvas, reservas y cambios de profundidad, y la velocidad de propagación tiene incertidumbre. Por eso, después de la prelocalización se traza la ruta y se marca el punto exacto antes de excavar.
¿Qué hago primero si un circuito de media tensión disparó y no se deja energizar?
Aislar y poner a tierra el circuito con las reglas de oro, identificar la fase fallada con una medición de aislamiento y caracterizar la falla: si es de baja resistencia, de alta resistencia, intermitente o de cubierta. Esa caracterización decide qué método de prelocalización sirve.
¿Se puede localizar una falla en un cable de baja tensión o de corriente continua de una planta solar?
Sí, con los mismos principios, pero cambian las condiciones: los cables de baja tensión suelen no tener pantalla y admiten menos tensión de impulso. IEEE 1234 está escrita para cables apantallados, de modo que en baja tensión los métodos se adaptan según el manual del equipo.