Monitoreo de Daños en Aislantes de Cables Eléctricos mediante Regresión Lasso
Autores: Zhang, Qinghua; Drissi-Habti, Monssef
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Monitoreo de Daños en Aislantes de Cables Eléctricos mediante Regresión Lasso
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Descubrimiento
Electricidad
Aislantes
Daño
Conductancia
Regresión
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Desde el descubrimiento de la electricidad, los cables eléctricos se han vuelto omnipresentes en las construcciones humanas, desde máquinas hasta edificios. Los aislantes juegan un papel crucial en asegurar el correcto funcionamiento de estos cables, por lo que es importante monitorear su posible daño, que puede ser causado por la contaminación ambiental, variaciones severas de temperatura y estrés eléctrico y mecánico. Si bien la conductancia de derivación es un indicador directo de la salud del aislamiento del cable, medir la conductancia media de derivación del cable no es suficiente para la detección de daños localizados en el aislante, ya que las variaciones de conductancia localizadas se diluyen a lo largo de una larga longitud de cable en tales mediciones. El objetivo de este documento es evaluar la viabilidad de las técnicas de reflectometría para el monitoreo del daño en los aislantes de los cables eléctricos. Para ello, se investiga la estimación de variaciones de conductancia localizadas basadas en mediciones eléctricas realizadas en un extremo de un cable. Para evitar estimar un gran número de valores de conductancia discretizados a lo largo de un cable largo, el método propuesto se basa en la regresión escasa, que se centra automáticamente en las variaciones de conductancia localizadas en posiciones desconocidas causadas por daños accidentales en el aislante. Con el fin de aplicar de manera eficiente las técnicas de regresión escasa, las ecuaciones del telegrafista que describen la propagación de ondas eléctricas en los cables se transforman a través de varios pasos en una forma simple de regresión lineal. Luego, se aplica la regresión Lasso (Operador de Selección y Reducción Absoluta Mínima) para procesar los datos de voltaje y corriente recopilados en un solo extremo del cable monitoreado. Las simulaciones numéricas muestran el potencial de este método para la estimación rápida de variaciones localizadas de conductancia de derivación.
Descripción
Desde el descubrimiento de la electricidad, los cables eléctricos se han vuelto omnipresentes en las construcciones humanas, desde máquinas hasta edificios. Los aislantes juegan un papel crucial en asegurar el correcto funcionamiento de estos cables, por lo que es importante monitorear su posible daño, que puede ser causado por la contaminación ambiental, variaciones severas de temperatura y estrés eléctrico y mecánico. Si bien la conductancia de derivación es un indicador directo de la salud del aislamiento del cable, medir la conductancia media de derivación del cable no es suficiente para la detección de daños localizados en el aislante, ya que las variaciones de conductancia localizadas se diluyen a lo largo de una larga longitud de cable en tales mediciones. El objetivo de este documento es evaluar la viabilidad de las técnicas de reflectometría para el monitoreo del daño en los aislantes de los cables eléctricos. Para ello, se investiga la estimación de variaciones de conductancia localizadas basadas en mediciones eléctricas realizadas en un extremo de un cable. Para evitar estimar un gran número de valores de conductancia discretizados a lo largo de un cable largo, el método propuesto se basa en la regresión escasa, que se centra automáticamente en las variaciones de conductancia localizadas en posiciones desconocidas causadas por daños accidentales en el aislante. Con el fin de aplicar de manera eficiente las técnicas de regresión escasa, las ecuaciones del telegrafista que describen la propagación de ondas eléctricas en los cables se transforman a través de varios pasos en una forma simple de regresión lineal. Luego, se aplica la regresión Lasso (Operador de Selección y Reducción Absoluta Mínima) para procesar los datos de voltaje y corriente recopilados en un solo extremo del cable monitoreado. Las simulaciones numéricas muestran el potencial de este método para la estimación rápida de variaciones localizadas de conductancia de derivación.