El puente de medida prelocaliza una falla comparando resistencias: el conductor fallado y uno sano se unen en el extremo lejano y forman un lazo; en el extremo cercano un puente de tipo Wheatstone se equilibra y la relación de resistencias da la distancia a la falla. Es el método preferido para fallas de cubierta y fallas a tierra, donde la reflectometría no sirve porque el suelo no es un camino de retorno definido. Necesita al menos un conductor sano y sección y material conocidos a lo largo del lazo.
Qué es el puente de medida
El puente de medida es el método más antiguo de prelocalización de fallas en cables y sigue vigente donde la reflectometría no funciona. Se basa en el puente de Wheatstone: cuatro resistencias en lazo y un detector que marca cero cuando el puente está equilibrado. En la medición de cables, dos de esas «resistencias» son los dos tramos del conductor a cada lado de la falla, y la relación entre ellas da la distancia.
BAUR lo presenta como el método adecuado para prelocalizar fallas de cubierta y fallas a tierra, porque la medición por reflexión no sirve en esos casos: el suelo no ofrece un camino de retorno utilizable para el pulso. Su panorama dentro de las demás pruebas está en pruebas de diagnóstico de cables; para las fallas del aislamiento principal, la prelocalización habitual es la reflectometría TDR.
Cómo funciona el método de Murray
- Se forma el lazo. En el extremo lejano se unen el conductor fallado y un conductor sano de iguales características (otra fase del mismo circuito o, en una falla de cubierta, otra pantalla sana).
- Se conecta el puente en el extremo cercano. Una fuente de corriente continua alimenta el lazo; la corriente vuelve por la falla y por tierra.
- Se equilibra el puente. Un potenciómetro o el ajuste electrónico del equipo se mueve hasta que el detector marca cero.
- Se calcula la distancia. En el equilibrio, la relación del potenciómetro es igual a la relación entre la resistencia del conductor desde el extremo cercano hasta la falla y la resistencia total del lazo. Si el conductor tiene sección y material constantes, esa relación de resistencias es una relación de longitudes.
BAUR resume las condiciones: el método sirve para fallas de baja y de alta resistencia, requiere una fase sana similar a la fallada unida en el extremo lejano, y exige sección y material constantes o la introducción previa de la sección de cada tramo. No publicamos la fórmula: varía según la conexión del equipo y se toma de su manual.
El método de Glaser
Usa al menos dos conductores sanos como líneas auxiliares conectadas al conductor fallado. Con dos líneas auxiliares el equipo compensa la resistencia de las conexiones externas y asigna con más claridad la parte del circuito que corresponde a la falla. Exige más conductores sanos, algo que no siempre existe en un circuito de cables unipolares.
Cuándo es el método preferido
| Situación | Por qué el puente | Requisito |
|---|---|---|
| Falla de cubierta en cable de media o alta tensión | El TDR no ve la falla a tierra | Pantalla de otra fase sana como retorno |
| Falla a tierra en cables de control o alumbrado | Fallas resistivas sin reflexión clara | Conductor sano en el mismo cable |
| Cables muy largos, incluidos submarinos | El puente mide resistencia en continua, sin depender de un pulso que se atenúa | Datos de sección y material de cada tramo |
BAUR cita un caso en el que localizó una falla de cubierta en un enlace submarino de corriente continua de 580 km entre Noruega y los Países Bajos con el método de Murray; la prelocalización precisa acortó el trabajo de localización del punto exacto.
Antes del puente: la caracterización
El puente no es la primera medición. Antes se identifica qué conductor o qué pantalla está a tierra con una medición de resistencia de aislamiento por fase y, en las fallas de cubierta, con la prueba de cubierta de cada pantalla. Ese resultado dice qué conductores sirven de retorno. En redes de cables unipolares, como la red colectora de una planta solar, las pantallas de las otras dos fases del mismo circuito suelen ser el retorno natural del lazo, siempre que su propia prueba de cubierta haya salido bien.
Qué condiciones necesita
- Un conductor sano. Si todas las fases están falladas, el método de Murray no tiene retorno.
- Cable desconectado de la red en ambos extremos.
- Resistencias de contacto bajas en el puente del extremo lejano: un mal contacto se suma al lazo.
- Datos del cable: longitud, material y sección de cada tramo.
- Pantallas desconectadas de tierra cuando se mide una falla de cubierta, igual que en la prueba de cubierta.
Qué puede falsear el resultado
- Tramos de diferente sección o material no declarados en el equipo.
- Temperatura distinta entre tramos: la resistencia del conductor cambia con ella.
- Varias fallas a tierra en el mismo conductor: el equilibrio da un punto intermedio que no corresponde a ninguna de ellas.
- Fuga en el conductor de retorno: si el conductor «sano» también tiene una fuga, el equilibrio se desplaza.
Después del puente
El puente da una distancia a lo largo del cable. Para fallas de cubierta, el punto exacto en el terreno se marca con el método de tensión de paso: se inyecta tensión continua pulsada en la pantalla y se recorre la ruta con dos picas conectadas a un voltímetro, que indican hacia dónde está la falla y marcan cero cuando las picas quedan simétricas a ella. Para fallas del aislamiento principal, el punto exacto suele hacerse con onda de choque. En ambos casos conviene trazar antes la ruta real del cable, como en todo el proceso de localización de fallas.
Qué no hacer
- Usar el puente con un conductor de retorno sin comprobar que esté sano.
- Ignorar los cambios de sección en un circuito con tramos reparados.
- Excavar con la distancia del puente sin marcar el punto exacto: la ruta real del cable no es recta.
Pruebas de cables con Tiza Group
Nuestro equipo trabaja con equipos de prueba de fabricantes reconocidos (OMICRON, Doble, Baur, entre otros) en subestaciones, industria y plantas solares. Si tiene una prueba de cubierta fallida o una falla que no da reflexión, le ayudamos a planear y ejecutar las pruebas de su red de cables. Vea el servicio de localización de fallas en cables o escríbanos.
Guías relacionadas
- Pruebas de diagnóstico de cables de potencia
- Cables de potencia
- Prueba de resistencia de aislamiento e índice de polarización
- Empalmes y terminales de media tensión
- Prueba de cubierta de cables: tensión DC y corriente de fuga
- Fallas de cubierta: localización por tensión de paso
- Reflectometría TDR en cables: cómo se lee la traza
- Localización de fallas en cables subterráneos: métodos
Referencias
- BAUR GmbH, Cable sheath faults, página técnica del proceso de localización de fallas (métodos de Murray y Glaser, tensión de paso).
- BAUR GmbH, Cable fault location: process steps and methods.
- IEEE Std 1234-2019, Guide for Fault-Locating Techniques on Shielded Power Cable Systems.
Preguntas frecuentes
¿Por qué el puente sirve para fallas de cubierta y el TDR no?
Porque una falla de cubierta conecta la pantalla con el suelo, y el suelo no forma con la pantalla una línea de transmisión con impedancia definida. El pulso del reflectómetro no tiene un camino de retorno útil. El puente, en cambio, mide resistencias en corriente continua y solo necesita que la corriente de la falla vuelva por tierra.
¿Qué pasa si el cable tiene tramos de distinta sección?
El puente mide resistencia, no longitud. Si la sección o el material cambian, la resistencia por metro cambia, y la distancia calculada con un valor único sale errada. Los equipos modernos permiten introducir cada tramo con su longitud, material y sección para corregirlo.
¿Qué diferencia hay entre el método de Murray y el de Glaser?
Murray usa un conductor sano como retorno del lazo. Glaser usa al menos dos conductores sanos como líneas auxiliares, lo que permite compensar la resistencia de las conexiones externas y separar mejor lo que corresponde a la falla.