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1 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento (a) provino con vacuolo; (b) circuito equivalente; (c) tensione ai.

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1 1 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento (a) provino con vacuolo; (b) circuito equivalente; (c) tensione ai capi del vacuolo con e senza scariche parziali

2 2 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Rivelazione delle scariche parziali Supponiamo una sorgente di tensione alternata che alimenta, tramite un trasformatore, un provino di materiale solido isolante, nel cui interno si verificano delle scariche parziali. Le brusche variazioni di tensione che avvengono ai capi del vacuolo interessato non sono direttamente rilevabili; infatti, nelle ipotesi già enunciate relative ai valori delle capacità, ammettendo per il momento che linsieme dei tre condensatori sia disaccoppiato dallalimentazione, si avrebbe per effetto della scarica di C c una perdita di carica che verrebbe compensata dal condensatore C a con conseguente caduta di tensione che vale

3 3 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento

4 4 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento

5 5 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Schema semplificato di calibratore Q=V 0 C 0

6 6 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Il valore di un impulso di corrente è espresso dalla carica che esso trasporta; se vi fosse in origine un unico impulso ideale, la forma del segnale rilevato ai capi dellimpedenza Z m rappresenterebbe la risposta impulsiva del circuito di prova, e larea dellimpulso sarebbe direttamente rilevabile dal valore massimo del segnale di misura, attraverso una costante determinata dalla taratura eseguita con una carica nota. Schema generale dellimpedenza di misura

7 7 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Landamento della tensione nel tempo non riproduce assolutamente la forma donda dellimpulso di corrente ma dipende sostanzialmente dalle caratteristiche dellimpedenza e della banda passante dellamplificatore; ogni informazione relativa alla forma è quindi perduta mentre il massimo della tensione risulta proporzionale alla carica apparente. La stessa forma della tensione in uscita può essere variata per lo stesso impulso semplicemente aggiustando i valori dei parametri circuitali dellimpedenza di misura.

8 8 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Sistema a banda stretta Sistema a banda larga

9 9 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento

10 10 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Circuito equivalente ad una sorgente di scariche parziali in un cavo

11 11 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Principio della localizzazione di una sorgente PD in un cavo basato sulla riflettometria (TDR )

12 12 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Limpedenza, operando un filtraggio in frequenza, effettua una pseudo integrazione; sono attualmente disponibili sistemi che integrano il segnale con un integratore attivo preceduto da una impedenza in grado di riprodurre in modo abbastanza fedele il segnale. Lintegratore elettronico deve essere riportato a zero sistematicamente altrimenti i vari contributi a gradino poterebbero luscita in saturazione. Integratore attivo

13 13 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Circuito di rilevazione a ponte

14 14 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Sovratensioni sostenute Le sovratensioni sostenute sono transitori oscillanti poco smorzati a frequenza di rete, o prossima ad essa con durate che possono variare, secondo i dispositivi di protezione esistenti, da pochi periodi fino a qualche secondo. La loro importanza sta nel fatto che il loro valore massimo può condizionare il livello di protezione di alcuni tipi di scaricatori che non debbono intervenire al loro presentarsi, data l'energia che sarebbero chiamati ad assorbire. Esse, inoltre, possono risultare determinanti nella scelta dell'isolamento in atmosfera contaminata. improvvise perdite di carico disinserzione di carichi induttivi o inserzione di carichi capacitivi chiusura di linee a vuoto guasti monofase a terra fenomeni di risonanza e autoeccitazione.

15 15 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Sovratensioni di manovra inserzione di linee perdite di carico all'estremo di una linea apertura di piccole correnti induttive apertura di correnti capacitive stabilirsi di guasti a terra.

16 16 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento LE SOLLECITAZIONI DIELETTRICHE Densità di probabilità dei valori di sovratensioneDistribuzione cumulata dei valori di sovratensione Se si considera un valore V 0 di tensione, il termine f(V 0 )dV rappresenta la probabilità che la sovratensione abbia valore compreso nellintervallo dV attorno a V 0. Se V m è il minimo valore che può assumere la sovratensione, lintegrale

17 17 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Generalmente la determinazione della distribuzione statistica delle sovratensioni viene effettuata già in fase di progetto su modelli di rete a mezzo di calcolatore numerico ( SPICE, EMTP) o con un "analizzatore di transitori di rete" (TNA – Transient Network Analizer) o con sistemi misti. In tale modo mediante una variazione sistematica dei parametri più importanti si può ottenere una più completa distribuzione statistica, arrivando anche ad individuare gli eventi più gravosi che normalmente sono anche quelli meno probabili.

18 18 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica G.Pesavento Sovratensioni di manovra EventoPunto consideratoValore massimo della sovratensione (p.u.) Chiusura di linee in assenza di mezzi di controllo Allestremità di manovra2 ÷ 2,5 Allestremità aperta2,4 ÷2,8 Richiusura trifase in assenza di mezzi di controllo Allestremità di manovra2,3÷ 3 Allestremità aperta3 ÷3,7 Richiusura monofase in assenza di mezzi di controllo Allestremità di manovra1,5÷ 1,8 Allestremità aperta1,8 ÷ 2,4 Chiusura di linee e richiusura trifase con interruttori dotati di resistore di preinserzione Allestremità di manovra1,6 ÷ 1,8 Allestremità aperta1,7 ÷ 2,2 Chiusura di linee e richiusura trifase con interruttori dotati di più resistori di preinserzione Allestremità di manovra1, 2 ÷ 1,4 Allestremità aperta1,5 ÷ 1,7 Apertura di linee a vuoto senza riadescamenti Lato linea dellinterruttore manovrato 1,3 Apertura di linee a vuoto con riadescamenti Valori confrontabili con quelli della richiusura trifase in assenza di mezzi di controllo Apertura di trasformatori a vuotoLato trasformatore manovrato2 ÷ 2,3 Lato sbarre1


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