Fallas de cables subterráneos examinadas a partir de muestras enviadas, Hawái (2022)

Después de tres fallas de cables subterráneos en 2021 en una instalación de energía en Hawái, el operador nos envió tramos de cable fallados, un empalme fallado y dos muestras de suelo. Nuestro informe, en formato de carta, se emitió en 2022. El operador y la instalación se mantienen confidenciales.

Trabajo a partir de muestras

No visitamos el sitio ni vimos cómo se instaló el cable. Todo lo que aquí se describe proviene del material que se nos entregó, que examinamos en Texas, abriendo los cables para ver cómo había fallado cada uno. Un laboratorio externo analizó las muestras de suelo.

Una línea recta de daño

Los cables de media tensión se veían iguales. En cada uno, el daño corría en una sola línea recta a lo largo del cable. Eso concuerda con daño por radio de curvatura durante la instalación: cuando un cable se dobla más cerrado de lo que permite su especificación, el aislamiento y los hilos de tierra se dañan de un lado, y las descargas parciales en ese punto degradan el aislamiento con el tiempo hasta que falla. Un cable cercano a una falla también tenía un hilo de tierra roto y fundido, otro resultado probable de una curvatura excesiva.

El daño por radio de curvatura suele deberse a una tensión de jalado excesiva, a cálculos de jalado inexistentes o incorrectos, o a un cable que no se controla al bajarlo a la zanja. Sugerimos revisar los cálculos de jalado y, donde el cable se tiende en una zanja abierta, usar tensores en los carretes para que no se desenrolle ni caiga sin control.

Corrosión en los cables de corriente continua

Los cables de corriente continua mostraban corrosión de los conductores compatible con corrosión por corriente impresa, sobre todo en el cable marcado como negativo. Normalmente es el conductor positivo el que se corroe más rápido cuando queda expuesto al suelo, y el sitio informó después que la polaridad se había invertido en campo. Cuando el agua entra bajo la chaqueta de un cable de corriente continua se forma óxido de aluminio, y como ocupa más volumen que el metal, el cable se hincha, como ocurrió en estas muestras. Las marcas de raspado en las chaquetas indicaban daño durante la instalación y sugerían que los cables pudieron colocarse sobre material sin cribar.

Otras posibilidades

El suelo no mostró una corrosividad extrema. Las termitas pueden atacar las chaquetas de los cables, pero dejarían daño disperso a lo largo del cable y no en una sola línea recta, así que eran poco probables en los cables de media tensión. En los cables de corriente continua seguían siendo posibles si se encontraban en el sitio, y las chaquetas resistentes a termitas, los bancos de ductos y la tubería conduit reducen ese riesgo. El empalme mostraba señales de falla en su conexión a tierra, pero no se recuperó completo y se desconocían los detalles de su instalación, así que su causa quedó indeterminada. Las disecciones de cables como estas forman parte del análisis de fallas eléctricas.