Para el análisis de la trayectoria de la descarga eléctrica, es importante tomar en cuenta las ramificaciones que presenta la imagen, el medio aislante donde se desarrolla la descarga y la distribución en el espacio donde queda plasmada la trayectoria para realizar un estudio con mayor exactitud.
El procesamiento digital de imágenes de fallas eléctricas en medios sólidos se basa en el análisis de descargas atmosféricas, debido a que en un medio gaseoso aislante resulta fácil determinar propiedades y características la trayectoria, no ello se obtienen parámetros útiles para realizar un estudio más detallado.
En medios gaseosos, las características de la descarga se estudian analizando los puntos y las trayectorias más luminosas que quedan en el espacio. Este fenómeno se debe a que, al ser un gas, la descarga no tiene oportunidad de dejar rastros de carbonización de las moléculas originado por el paso de la corriente como ocurre en medios sólidos.
Al analizar la imagen de una descarga eléctrica en un gas, se consideran a los pixeles más brillantes como nodos de la ruta segmentada. Así como a los pixeles con menor luminosidad se les considera como componentes de segmentos de la misma, estos nos ayudan a determinar la tendencia de la trayectoria de la descarga.
En un medio sólido se presenta un fenómeno contrario al que se presenta en un espacio gaseoso; ya que en este se presenta la carbonización del material por efecto del paso de la corriente a través de él. Este proceso de carbonización del medio solido deja un rastro similar a un “flameo” cuando se presenta una descarga superficial.
58 Al realizar el procesamiento digital de imágenes para el análisis de descargas eléctricas en medios sólidos, se requiere determinar los pixeles con bajos valores de índice de color pertenecientes a la trayectoria de la descarga. Para ello se establecerá un criterio en base a lo descrito anteriormente sobre las propiedades de las descargas en medios sólidos y gaseosos.
Para ejemplificar el procesamiento digital de imágenes de fallas eléctricas de interruptores de potencia, se trabajará con una imagen de un flameo en el émbolo de un interruptor de 400 kV, con cámara de extinción en SF6, dañado por una sobrecorriente en el sistema. La imagen que se procesará se muestra en la figura No. 26.
Figura No. 26. Arborescencia plasmada sobre el émbolo de un interruptor de potencia de 400 kV.
Para comenzar, se elige en este caso la capa de tonos rojos; ya que esta permite una visualización mas integra de los colores oscuros, dado que ahora se pretende encontrar bajos valores de índice de color.
Nuevamente es necesario tomar una muestra de la imagen con el fin de facilitar la visualización de los valores requeridos para el análisis de la falla en el interruptor. Esta imagen se dividirá en cuatro partes iguales para el procesamiento, como se aprecia en la figura No. 27 y 28.
59 Figura No. 27. Muestra permanente de la capa roja.
60 Para sugerir un intervalo adecuado de lo pixeles requeridos; se hace uso del ajuste de contaste para determinar un intervalo de búsqueda de los pixeles que se considerarán como nodos de la ruta segmentada.
Mediante el arreglo matricial de los índices de color de la imagen, se localizarán las zonas donde queda carbonizado el medio solido aislante del émbolo. Los pixeles encontrados serán considerados como nodos de la trayectoria segmentada.
Ya que el fenómeno ocurrido en el émbolo del interruptor es el mismo; en todos los cuadros de la muestra deben de encontrarse los mismos valores de los índices de color. Mediante una inspección visual a cada uno de los cuadros, se aprecia que existen en cierta proporción, los mismos índices de color dentro de la trayectoria de la descarga.
Si en todos los cuadro se presentan los mismos índices de color en menor o mayor proporción; se puede partir de la manipulación de los valores de pixeles del cuadro número 1 y aplicar la misma rutina en los cuadros restantes para encontrar el mismo tipo de pixel interpretado como nodo. Para ello se establece un intervalo de búsqueda de índices de color de 57 a 59 como se muestra en la figura No. 29.
61 Figura No. 30. Zona de interés generada por el ajuste de contraste.
Como puede apreciarse en el ajuste de contraste aparecen diferentes zonas difusas consideradas como ruido en la superficie de la imagen; este ruido se traduce como una alteración del medio solido aislante, el cual tiene un punto de carbonización menor al que se presenta donde se encuentran los nodos de la ruta segmentada.
Con esto se aprecia la tendencia donde se encuentran las zonas más oscuras y con ello se determina un intervalo de 57 a 59; de esta forma se observa una descartación del ruido en la imagen.
Con este procedimiento se determina cuales son los pixeles donde se presenta menor índice de color en el cuadro 1; de esta forma se precederá a encontrar los pixeles requeridos en los cuadros restantes, como se muestra en la figura siguiente.
62 Figura No. 31. Sección de los nodos encontrados en el cuadro1.
Con la subrutina de búsqueda e impresión de los pixeles encontrados, se obtienen los siguientes:
Figura No. 32. Nodos encontrados en los cuadros 1 y 2 de la muestra de la falla del interruptor de 400 kV.
63 Figura No. 33. Nodos encontrados en los cuadros 3 y 4 de la muestra de la falla del interruptor de
400 kV.