Las pruebas de diagnóstico de cables de potencia evalúan el aislamiento, los empalmes, las terminales y la cubierta de un cable apantallado antes de energizarlo y durante su vida. Cada prueba ve un defecto distinto: la tensión soportada comprueba que el cable no perfore, la tangente delta mide el envejecimiento general, las descargas parciales ubican defectos en accesorios, la prueba de cubierta revela daños externos y la reflectometría localiza fallas. La familia IEEE 400 las describe para cables de 5 kV en adelante.
Qué son las pruebas de diagnóstico de cables
Un cable de potencia apantallado no es solo el conductor y el aislamiento: incluye pantallas semiconductoras, pantalla metálica, cubierta exterior, empalmes y terminales. Los defectos aparecen en cualquiera de esas partes y en momentos distintos: daños durante el tendido, accesorios mal instalados, humedad que penetra con los años o envejecimiento del aislamiento. Por eso no hay una sola prueba de cables, sino una familia, y cada una responde una pregunta diferente. Las partes y tipos de cable están en la guía de cables de potencia.
La serie IEEE 400 es la referencia para pruebas de campo en cables apantallados de 5 kV en adelante: IEEE 400 es la guía general, que describe cada método con sus ventajas, desventajas y aplicaciones; IEEE 400.2 trata las pruebas con muy baja frecuencia (VLF, por debajo de 1 Hz), IEEE 400.3 las descargas parciales en campo e IEEE 400.4 la tensión alterna amortiguada (DAC). Las normas IEC de cada nivel de tensión fijan además la prueba después de la instalación.
Qué mide cada prueba y qué defecto detecta
| Prueba | Qué mide | Qué detecta | Qué no detecta |
|---|---|---|---|
| Resistencia de aislamiento | Fuga en continua a baja tensión | Cable perforado, humedad grave, pantallas a tierra por error | Árboles de agua, defectos en accesorios |
| Tensión soportada (VLF o alterna) | Si el cable resiste una tensión elevada un tiempo dado | Defectos graves de instalación y accesorios | El grado de envejecimiento |
| Tangente delta (VLF) | Pérdidas dieléctricas a varias tensiones | Envejecimiento general, humedad, árboles de agua | Un defecto puntual en un accesorio |
| Descargas parciales | Pulsos de descarga y su ubicación | Cavidades, accesorios mal armados, defectos localizados | Envejecimiento uniforme sin descargas |
| Prueba de cubierta | Aislamiento de la cubierta exterior en continua | Cortes o perforaciones de la cubierta, riesgo de corrosión de la pantalla | Estado del aislamiento principal |
| Reflectometría (TDR) | Reflexiones de un pulso a lo largo del cable | Longitud, empalmes, circuitos abiertos y fallas de baja resistencia | Fallas de alta resistencia sin métodos complementarios |
La resistencia de aislamiento es la verificación básica, pero en cables extruidos una lectura alta no garantiza un aislamiento sano. La tangente delta mide la calidad global del aislamiento, mientras que las descargas parciales encuentran el punto débil y, por tiempo de vuelo de los pulsos, dicen a qué distancia está.
Para localizar fallas, la reflectometría simple ve circuitos abiertos y cortocircuitos francos. Las fallas de alta resistencia, frecuentes en cables, necesitan métodos combinados como la reflexión de arco y el generador de impulsos, y la ubicación exacta en el terreno se hace por métodos acústicos o electromagnéticos.
A qué equipos y niveles aplica
| Nivel | Fábrica | Puesta en servicio | Mantenimiento | Pruebas habituales en campo |
|---|---|---|---|---|
| BT | Ensayos del fabricante | Resistencia de aislamiento y continuidad | Resistencia de aislamiento, termografía | La serie IEEE 400 no aplica (es para 5 kV en adelante) |
| MT | Ensayos de rutina con alterna y descargas parciales | VLF soportada, tan δ VLF, descargas parciales, cubierta | Tan δ VLF, descargas parciales, localización de fallas | Es donde más se usa la VLF |
| AT | Ensayos de rutina y tipo | Tensión alterna resonante, descargas parciales, cubierta | Prueba de cubierta, descargas parciales, monitoreo | IEC 60840 para la prueba después de instalación |
| EAT | Ensayos de rutina y tipo, precalificación | Tensión alterna resonante, descargas parciales, cubierta | Monitoreo de descargas parciales y de pantallas | IEC 62067 para la prueba después de instalación |
En media tensión, IEC 60502-2 (cables de 6 kV a 30 kV) contempla después de la instalación la prueba de la cubierta en continua y la del aislamiento en alterna, incluida la de 0,1 Hz, o en continua; la VLF es la opción más práctica por el tamaño del equipo. En alta y extra alta tensión, IEC 60840 e IEC 62067 piden después de la instalación la prueba de la cubierta en continua y la del aislamiento con tensión alterna, que en campo se genera con sistemas resonantes porque la capacitancia de un cable largo es grande; IEC 62067 agrega la medición de descargas parciales en sitio.
Dónde no aplica: la tangente delta VLF y sus criterios no son trasladables de un tipo de aislamiento a otro (XLPE, EPR, papel impregnado); tampoco la tensión continua alta es adecuada para cables extruidos envejecidos.
Norma y criterios
- Tensión soportada: IEEE 400.2 tabula los niveles y duraciones VLF por clase de tensión del cable, distintos para instalación, aceptación y mantenimiento. El criterio es pasa o no pasa.
- Tangente delta VLF: IEEE 400.2 evalúa tres indicadores: el valor medio a la tensión de operación, la variación con la tensión (tip-up) y la estabilidad en el tiempo. Con ellos clasifica la condición del cable en categorías que van de «no requiere acción» a «requiere acción», pasando por una de estudio adicional, con umbrales distintos según el tipo de aislamiento. Los umbrales se toman de la edición vigente de la guía; no los publicamos aquí.
- Descargas parciales: IEEE 400.3 describe la medición en campo, la tensión de inicio y extinción y la localización. La interpretación depende del tipo de accesorio y de la experiencia; no hay un valor universal en pC.
- Prueba de cubierta: se aplica tensión continua entre la pantalla metálica y tierra, con el valor y la duración que fijan la norma del cable y IEC 60229, que trata los ensayos de cubiertas extruidas con función especial de protección, incluido el ensayo después de la instalación. Solo es posible si la cubierta tiene una capa conductora o un medio exterior que haga de electrodo.
Qué puede falsear el resultado
- Terminales sucias o húmedas: agregan fuga superficial que sube la tangente delta sin que el cable esté mal.
- Cables mixtos: un circuito con tramos de distinto aislamiento mezcla comportamientos y confunde los criterios.
- Temperatura del cable: cambia las pérdidas dieléctricas.
- Ruido electromagnético: en subestaciones energizadas afecta la detección de descargas parciales.
- Pantallas corroídas o neutros abiertos: distorsionan la reflectometría y la ubicación de descargas.
- Capacidad del equipo de prueba: un cable largo puede exceder la carga capacitiva del equipo VLF y obligar a dividir la prueba.
Qué hacer si el resultado sale mal
- Si falla la tensión soportada, se localiza la falla, se repara el tramo o accesorio y se repite la prueba.
- Si la tangente delta cae en «estudio adicional», se complementa con descargas parciales y se acorta el intervalo; si cae en «acción requerida», se planea la reparación o el reemplazo por tramos.
- Si hay descargas parciales localizadas en un accesorio, se revisa o se rehace ese empalme o terminal.
- Si falla la prueba de cubierta, se ubica el daño antes de que la humedad llegue a la pantalla.
Pruebas de cables con Tiza Group
Nuestro equipo realiza pruebas de diagnóstico de cables en subestaciones, plantas industriales y plantas solares, de media hasta extra alta tensión, y combina las pruebas que de verdad responden a su pregunta: recibir un cable nuevo, decidir si un cable viejo sigue en servicio o encontrar una falla. Revise las demás pruebas en la guía de pruebas a equipos primarios, vea nuestro servicio de puesta en servicio o escríbanos.
Referencias
- IEEE Std 400-2023, Guide for Field Testing and Evaluation of the Insulation of Shielded Power Cable Systems Rated 5 kV and Above.
- IEEE Std 400.2-2024, Guide for Field Testing of Shielded Power Cable Systems Using Very Low Frequency (VLF) (less than 1 Hz).
- IEEE Std 400.3-2006, Guide for Partial Discharge Testing of Shielded Power Cable Systems in a Field Environment.
- 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.
- IEC 60502-2:2014, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages from 1 kV up to 30 kV – Part 2: Cables for rated voltages from 6 kV up to 30 kV.
- IEC 60840:2020, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 30 kV up to 150 kV – Test methods and requirements.
- IEC 62067:2022, Power cables with extruded insulation and their accessories for rated voltages above 150 kV up to 500 kV – Test methods and requirements.
- IEC 60229:2007, Electric cables – Tests on extruded oversheaths with a special protective function.
Preguntas frecuentes
¿Por qué ya no se recomienda probar con corriente continua los cables XLPE envejecidos?
Porque la tensión continua deja cargas atrapadas en el aislamiento envejecido, en especial donde hay árboles de agua, y al volver a energizar con alterna esas zonas pueden fallar. La familia IEEE 400 desaconseja la tensión continua alta en cables de dieléctrico extruido envejecidos y prefiere VLF o alterna.
¿Qué diferencia hay entre la prueba VLF de tensión soportada y la tangente delta VLF?
La tensión soportada es pasa o no pasa: si el cable resiste el tiempo especificado, no tiene defectos graves. La tangente delta mide las pérdidas del aislamiento y permite clasificar su envejecimiento sin llevarlo a la falla. Con frecuencia se combinan.
¿Se puede usar VLF en cables de alta tensión?
En alta y extra alta tensión, IEC 60840 (más de 30 kV hasta 150 kV) e IEC 62067 (más de 150 kV hasta 500 kV) piden después de la instalación una prueba del aislamiento con tensión alterna, que en campo se genera con sistemas resonantes. La VLF se usa sobre todo en media tensión, donde IEC 60502-2 incluye la prueba a 0,1 Hz.