Sistemas de monitorización continua de subproductos resultantes de la degradación del SF6 en equipos de alta tensión de la red de transporte de electricidad usando THz
Uno de los peligros eléctricos que hay que tomar en consideración para asegurar unas condiciones de trabajo seguras para el equipo técnico de Redeia son los arcos eléctricos. Estos, los genera normalmente un cortocircuito y pueden producirse en cualquier lugar donde hay un equipo eléctrico conectado. Un arco eléctrico es, en resumen, una descarga eléctrica continua de alta corriente que fluye a través de un espacio de aire entre los conductores. Para evitar dichas descargas, se utilizan aislantes eléctricos: materiales capaces de impedir o disminuir el flujo de la corriente eléctrica.
En este sentido, uno de los materiales más utilizados es el gas SF6, un gas fuertemente electronegativo y con una resistencia muy efectiva, con propiedades favorables para absorber los electrones y para mitigar los arcos eléctricos. Este gas está presente en multitud de componentes de alta tensión y mantenerlo en condiciones óptimas es esencial para el correcto funcionamiento de la red, ya que con el tiempo y la presencia de humedad y otros contaminantes, el SF6 puede degradarse y descomponerse en otros subproductos con peores propiedades de aislamiento eléctrico.
Uno de los principales retos que se plantea en el mantenimiento de los equipos eléctricos aislados mediante SF6 es la detección de estos subproductos, y evitar así el funcionamiento incorrecto de dichos equipos eléctricos. Con el objetivo de buscar soluciones innovadoras y eficientes para monitorizar de forma continua los subproductos del gas SF6, Elewit, puso en marcha el reto “sistemas de monitorización continua de subproductos contaminantes de SF6 en equipos de alta tensión de la red de transporte de electricidad”. El objetivo era encontrar una solución que no solamente detectara anomalías en el aislamiento, sino que aportara información con la que caracterizar con la mayor precisión posible la causa de la anomalía de una forma fiable y selectiva.
La solución ganadora fue propuesta por la Universidad Politécnica de Valencia y estaba enfocada en el desarrollo de un sensor basado en TeraHerzios (THz) para detectar la presencia de SO2 en los Gas Insulated Switchgear (GIS) rellenos de SF6. Esto es importante, porque el SO2 es un subproducto de descomposición del SF6, por lo que su identificación y medida facilita la monitorización de la calidad del gas. En resumen, el sensor identificaría la presencia de SO2 y cuantificaría su concentración en el compartimento de alta tensión aislado con SF6. Para testear la propuesta se realizó una prueba de concepto con tres objetivos principales:
- Determinar la eficiencia de la espectroscopia de THz para detectar la presencia de SO2 y definir su umbral.
- Estudiar el efecto de la presencia del SF6 en la detección del SO2.
- Analizar el umbral de detección de SO2 en un gas SF6 contaminado con una concentración definida de SO2.
Una vez finalizado el proyecto, el informe concluyó que es posible medir la concentración de SO2 desde el exterior de la cámara mediante espectroscopia de THz de onda continua.