EuroWire March 2017

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Articolo tecnico
Marzo 2017 119
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
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.
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 v0 che
corrisponde a 171,25m/μs. Con questa
informazione è possibile determinare la
lunghezza del cavo l1.
Come controllo incrociato, è stata calcolata
la velocità di propagazione v0 partendo
dalla misurazione con la lunghezza del
cavo l0 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
Tensione in kV Lunghezza del cavo l1 con v0[m] nota Velocità v1, con l0 [m/µs] nota
+ 6.5 778 171.4
- 6.5 776 171.7
+ 11.5 780 170.9
- 11.5 777 171.7
▼
▼ Figura 10: Cavo CC, dettaglio spinterometro e
attenuatore
▼
▼ Figura 11: Attrezzature di misurazione
▲ ▲ Tabella 3 : Lunghezze di cavo calcolate e velocità di propagazione
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▼ Figura 8: Misurazione con partitore tipo WCF, non
smorzato
▼
▼ Figura 9: Misurazione con partitore tipo WCF,
smorzato con 150Ω
T Lunghezza totale [µs]
8.77 8.79 8.81
T Lunghezza totale [µs] v [m/µs] Lunghezza calcolata [m]
16.8 170.5 748 749 751
17 172.5 756 758 760
17.2 174.5 765 767 769
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▲ Tabella 2 : Lunghezze dei cavi calcolate per diversi tempi di propagazione dei segnali