EuroWire March 2017

Articolo tecnico

perdite per riflessione rappresentano una parte sostanziale delle perdite attraverso il cavo, poiché il calo di tensione in funzione del numero di riflessioni è più o meno costante. Dopo questo primo test sono state eseguite le stesse misurazioni utilizzando un partitore capacitivo non smorzato. L’obiettivo era di scoprire se è possibile ottenere risultati utilizzabili per la localizzazione dei guasti anche con un partitore di tensione con una larghezza di banda inferiore ( Figura 6 ). La Figura 8 mostra i risultati di una misurazione con un partitore tipo WCF normalmente utilizzato nei sistemi di test di risonanza per le prove dei cavi. È evidente che tale partitore non è effettivamente indicato per tali misurazioni di transitori veloci. Tuttavia, vi è ancora la possibilità di valutare la posizione di guasto. Nel diagramma inferiore della Figura 8 le curve vengono filtrate con un filtro Bessel passa-basso numerico per trovare i punti di transizione della riflessione. Assumendo una velocità di propagazione nota (172,5m/µs) il guasto può presentarsi a 759m. Ma è chiaro che l’imprecisione di determinazione della misurazione è molto più elevata rispetto al caso sopra descritto. È stato eseguito un secondo test con lo stesso partitore, ma questa volta il partitore tipo WCF è stato smorzato con una resistenza di 150Ω. Si dimostra che la resistenza di attenuazione elimina la maggior parte delle oscillazioni dopo la transizione nella ▼ ▼ Figura 8 : Misurazione con partitore tipo WCF, non smorzato

T

[µs]

Lunghezza totale

8.77

8.79

8.81

T

[µs]

v [m/µs]

Lunghezza calcolata [m]

Lunghezza totale

16.8

170.5 172.5 174.5

748 756 765

749 758 767

751 760 769

17

17.2

▲ ▲ Tabella 2 : Lunghezze dei cavi calcolate per diversi tempi di propagazione dei segnali

Tensione in kV Lunghezza del cavo l 1

con v

0 [m] nota Velocità v1, con l0 [m/µs] nota

+ 6.5 - 6.5

778 776 780 777

171.4 171.7 170.9 171.7

+ 11.5 - 11.5

▲ ▲ Tabella 3 : Lunghezze di cavo calcolate e velocità di propagazione

forma d’onda. Pertanto, non è necessario un ulteriore filtraggio per la valutazione. Come descritto in precedenza, il guasto può essere localizzato con la velocità di propagazione nota e il risultato del calcolo è 758m. Cavo CC (PE (per CC), >100kV) La configurazione della prova consisteva in un cavo posto su un dispositivo di bobinatura rotante. Il cavo è stato collegato a una sorgente CC regolabile. La prova delle scariche disruptive è stata eseguita utilizzando uno spinterometro all’estremità lontana del cavo ( Figura 10 ). La tensione è stata aumentata fino all’accensione dello spinterometro e sono state registrate le onde progressive emesse. ▼ ▼ Figura 9 : Misurazione con partitore tipo WCF, smorzato con 150Ω

Parametri: • Cavo: 779m • Capacità: 310nF/km • Induttività: 110µH/km • Tensione:

fino a 12kV, CC, entrambe le polarità • Apparecchiature di misurazione: registratore di transitori per la localizzazione dei guasti, partitore a banda larga (attenuatore resistivo- capacitivo) ( Figura 10 , Figura 11 ). Sono state effettuate le stesse misure eseguite con il cavo a corrente alternata. Dall’ Equazione 1 è possibile calcolare la velocità di propagazione v 0 che corrisponde a 171,25m/μs. Con questa informazione è possibile determinare la lunghezza del cavo l 1 . Come controllo incrociato, è stata calcolata la velocità di propagazione v 0 partendo dalla misurazione con la lunghezza del cavo l 0 nota. La deviazione massima dai valori di riferimento è <0,4%.

Prove sul campo, Conclusioni

Le prove sperimentali hanno dimostrato la fattibilità pratica del metodo proposto per la localizzazione dei guasti sui cavi a corrente alternata e a corrente continua. Esse hanno anche dimostrato che l’attenuazione e la dispersione del segnale misurato dipendono notevolmente dal cavo monitorato. Tuttavia, gli esperimenti sono stati limitati ad una tensione relativamente

▼ ▼ Figura 10 : Cavo CC, dettaglio spinterometro e attenuatore

▼ ▼ Figura 11 : Attrezzature di misurazione

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Marzo 2017