Industrias, hospitales, centros comerciales, aeropuertos o ciudades son solo algunos de los usuarios de las redes eléctricas de media tensión que, en su mayoría, ya se encuentran enterradas y, por el hecho de ser subterráneas, de difícil acceso a la hora de repararlas. De su correcto funcionamiento dependen infraestructuras clave y la medición de su estado de deterioro se convierte en algo fundamental.
En los laboratorios de ITE Tecnológico de la Energía (ITE) se está trabajando a través del proyecto MEDECA, financiado por el IVACE, en el gran desafío que supone diagnosticar el grado de degradación de los cables, terminales y empalmes de la red subterránea de media tensión, de tal modo que se contribuya en la mejora de la gestión de este tipo de activos.
Como explican desde el equipo de investigación del ITE, “es habitual pensar que la duración de este tipo de cables sea de 30/40 años y, por lo general, se conservan en buen estado bastante más, pero ya existe la duda de a partir de cierta edad, sobre en qué momento empezarán a fallar”. “Puede ocurrir -añaden- que empiece a haber problemas con un grupo concreto en una zona específica de la ciudad y eso suponga un problema para quienes vivan ahí”.
“El principal reto a abordar -continúan explicando- es que los cables subterráneos están enterrados, es decir, que no son accesibles. Solo se puede acceder a ellos desde los extremos en los puntos de interconexión, lo que dificulta mucho la localización de las averías, porque incluso cuando estas se producen, no es sencillo localizar el punto exacto donde hay que hacer la obra”.
Y ese es el reto al que se enfrenta este proyecto, ensayando con unas técnicas que permiten diagnosticar la instalación mientras está en servicio. El objetivo de MEDECA es medir los parámetros indicadores del envejecimiento cuando no es posible utilizar las técnicas convencionales de laboratorio que, en la práctica, es en la mayoría de los casos, dado que hay pocas instalaciones malladas que lo permitan sin dejar de dar servicio a la instalación.
MEDECA: una técnica novedosa no empleada hasta el momento
La forma clásica de medir el envejecimiento de los materiales en laboratorio es usando la técnica diagnóstica de la medida de la “tangente delta”, que se basa en el ángulo que forma la corriente respecto a un cable ideal. Esta metodología se aplica en laboratorio y conlleva una serie de pasos para preparar la muestra y realizar la medida. Es costosa en cuanto a preparación, tiempo de ensayo y comparación de las mediciones.
El ITE está ensayando con técnicas de diagnóstico que no se han usado hasta el momento para esta aplicación, utilizando otras técnicas de caracterización eléctrica de aislantes más sencillas, algunas existentes (medida de impedancia en frecuencia, espectroscopia dieléctrica) y otras novedosas (medida impulsional en frecuencia) para realizar la medición del estado del aislamiento en el cable y obtener indicadores del nivel de envejecimiento equivalentes a los que se consiguen con las técnicas tradicionales.
Para ello, se mide con las técnicas de medida tradicional y con el resto de las técnicas de medición y se hace una comparativa de resultado, ventajas e inconvenientes de cada una. El principal objetivo de las nuevas técnicas es que se puedan usar en una instalación en funcionamiento, sin tener que dejar de prestar el servicio a los clientes.
El beneficio de este diagnóstico impacta en la calidad de vida de sus usuarios, ya que, ante una avería en ciudad, el dispositivo que se instala para repararla implica un generador diésel para dotar de electricidad al barrio mientras se repara la avería, la circulación de múltiples vehículos, obras de urgencia, etc. Todo esto conlleva un gasto de recursos y contaminación en el barrio (acústica y por emisiones), un despliegue técnico y humano prescindible si la infraestructura eléctrica se mantiene adecuadamente.
Además, este diagnóstico ayudaría en la planificación y programación de la renovación de los cables envejecidos, evitándose de este modo la contaminación al medio ambiente al llevar a cabo un mejor aprovechamiento de los recursos, trabajando de forma más eficiente tanto desde el punto de vista económico como desde el de la sostenibilidad.
MEDECA se encuentra actualmente en la fase de obtener resultados finales y comparar la respuesta de los cables ya envejecidos para obtener conclusiones y umbrales numéricos de decisión. En los laboratorios de ITE se realizado montaje experimental, envejeciendo de forma realista y controlada tanto cables como accesorios. Estas muestras han sido utilizadas en condiciones exigentes hasta llevarlas al fallo en el tiempo de forma realista, tal y como se produce en la ciudad con los mismos proveedores, técnicos, cables, montajes y metodologías que se usan en cualquiera de nuestros barrios.
“Los resultados -concluye el equipo de expertos- nos hacen ver que el uso de otras técnicas de medida es posible y permite ver también el envejecimiento de los aislamientos con indicadores numéricos, con la ventaja de no tener que dejar fuera de servicio las instalaciones mientras se realizan estos ensayos que podríamos considerar de mantenimiento predictivo porque nos permiten adelantarnos al fallo de la instalación”.
El proyecto MEDECA, con expediente IMDEEA/2021/42, ha sido cofinanciado por el ITE Valenciano de Competitividad Empresarial (IVACE) y Fondo Europeo de Desarrollo Regional (FEDER).