CABLES CON AISLACIÓN XLPE, (DESGASIFICADO)

CABLES CON AISLACION XLPE, LA IMPORTANCIA DEL DESGASIFICADO. por INDUCOR INGENIERIA SA

Conocido es que el XLPE, surge de un proceso químico (reticulación), conducido en forma inmediata luego de la triple extrusión.
Durante la reticulación, también se formarán dentro de la aislación, varios subproductos no deseados, en forma de cavidades con gases a presión, que permanecerán contenidos dentro de la estructura del polietileno.
 
La alta presión dentro de un tubo de reticulación, hará que las burbujas de subproductos no puedan aumentar su volumen, pero no obstante, quedarán atrapadas dentro de la aislación, a tal punto que una buena reticulación, será aquella que logre el menor volumen de cavidades esféricas atrapadas (micro-burbujas), conteniendo nada menos que metano y etano.
 
Ante un ensayo de descargas parciales, y de acuerdo a la Ley de Paschen,

Anexo 1 ( resumen y detalle de la Ley de Paschen)

La Ley de Paschen es una ley física que establece la relación entre la tensión eléctrica necesaria para ionizar un gas y la distancia entre los electrodos. En resumen, esta ley indica que a presión atmosférica normal, la tensión necesaria para ionizar un gas aumenta a medida que se acorta la distancia entre los electrodos.

Un ejemplo práctico de la Ley de Paschen en la industria de los cables eléctricos es la determinación del voltaje máximo que puede soportar el aislamiento del cable antes de que se produzca una descarga eléctrica. Para evitar fallos en el aislamiento, se debe seleccionar un cable con un aislamiento adecuado a la tensión que va a soportar y garantizar que la distancia entre los conductores sea suficiente para evitar descargas eléctricas. Si la distancia entre los conductores es demasiado corta, la tensión necesaria para ionizar el aire se reduce, lo que puede provocar una descarga eléctrica y dañar el aislamiento del cable. Por lo tanto, se aplica la Ley de Paschen para determinar la distancia adecuada entre los conductores y evitar fallos en el aislamiento.

La presencia de gas a presión contenido en una cavidad, se traducirá en una baja detectabilidad de la misma, y de esta manera, si estos ensayos se realizaran en ese estado, no podríamos ver (detectar) realmente su presencia, y su resultado sería erróneo, ya que las oclusiones llenas de gases a presión, infieren un aumento “ficticio” de la rigidez en dichas cavidades.
Claramente, la presencia de defectos dentro de una aislación, que no puedan ser detectados por ensayos de descargas o de rigidez dieléctrica, creará siempre una incertidumbre.
 

AISLACIÓN XLPE

Para garantizar que los cables tengan las propiedades dieléctricas correctas, y que cualquier hueco o cavidad existente en la aislación esté libres de gases, los productores de cables deben asegurar que se ha obtenido la suficiente desgasificación antes de realizar los ensayos de rutina.
La importancia de la desgasificación es reconocida en la especificación de ICEA, requiriendo un tiempo mínimo de 5 días entre la terminación del cable y su ensayo final. Este tiempo será mayor, a medida que aumente el diámetro de la aislación.
 
En base a lo anterior, y si nos quedaran dudas sobre la importancia de la desgasificación, para tomar una dimensión básica de lo que estamos hablando, bastará simplemente con sumergir un tramo de cable en una cubeta con agua, y observar la generación de micro-burbujas que logran atravesar la capa semiconductora externa, permaneciendo adheridas en su periferia  (debido a la superficie hidrófoba del XLPE), sin posibilidad de ascenso hacia el exterior, hasta lograr un volumen determinado.

 
En forma contraria a lo anterior; las burbujas emanadas desde el interior del cable, poseerán un volumen unitario mucho más elevado, y por ende ascenderán rápidamente a la superficie del líquido, liberándose hacia el exterior, sin tensión superficial consistente.
 
Ya en servicio, y ante la presencia de barreras radiales (pantallas – cintas – cubiertas), los gases atrapados podrán viajar únicamente a lo largo del cable, llegando finalmente hasta los accesorios (empalmes o terminales); y no olvidemos que aquí hablamos de metano.

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