Test e diagnostica avanzati dei cavi: quattro metodi essenziali
Per garantire l'affidabilità e la lunga durata dei cavi di alimentazione sono necessari test e tecniche diagnostiche efficaci. Come spiegato nel primo blog della serie Test e diagnostica dei cavi MV, i test a frequenza molto bassa (VLF, Very Low Frequency) svolgono un ruolo cruciale nell'identificare i punti deboli dell'isolamento, nel rilevare potenziali guasti e nel mantenere l'integrità dei sistemi di alimentazione. Tuttavia, considerate le varie opzioni disponibili per la tensione di eccitazione, è essenziale scegliere quella giusta per ogni applicazione al fine di ottenere risultati accurati e ottimizzare le strategie di manutenzione.
Questo blog, il secondo capitolo della serie sui test VLF, tratta quattro tensioni di eccitazione fondamentali utilizzate nei test e nella diagnostica dei cavi: tensione CC, tensione sinusoidale VLF a 0,1 Hz, tensione coseno-rettangolare VLF a 0,1 Hz (Slope a 50 Hz) e tensione CA smorzata (DAC). Ciascun metodo offre vantaggi unici ed è adatto a scenari di test specifici. Comprendendo i punti di forza e i limiti di ogni forma di tensione, ingegneri e tecnici possono prendere decisioni oculate che migliorano l'efficienza dei test, riducono i tempi di inattività e garantiscono l'affidabilità dei sistemi di alimentazione.
Tensione CC
Per decenni, la tensione di eccitazione CC è stata la norma per i test di resistenza dei cavi. Al giorno d’oggi è utilizzata solo per i cavi HVDC a causa del rischio di danni all'isolamento e dell’incapacità di rilevare determinati tipi di difetti.
Per quale ragione, quindi, la tensione CC continua a essere rilevante? La ragione principale è che è essenziale per il test della guaina in conformità alla norma IEC 60229, in genere effettuato a 5 - 10 kV. Se viene identificato un guasto della guaina, la tensione CC pulsata consente di localizzare con precisione la posizione del difetto, rendendo i test CC uno strumento indispensabile per le valutazioni dell’integrità delle guaine.
Tensione sinusoidale VLF a 0,1 Hz
Considerato che nei sistemi TDM all-in-one sono integrate due tecnologie VLF, quale sarebbe da preferire per i test di resistenza dei cavi? La risposta è chiara: la tensione coseno-rettangolare VLF è la scelta ottimale per i test di resistenza. Per quale ragione, quindi, optare per la tensione sinusoidale VLF a 0,1 Hz? Se si desidera valutare l'invecchiamento dell'isolamento, è essenziale misurare la perdita dielettrica (tan delta) tramite l'onda sinusoidale VLF a 0,1 Hz. Quest’ultima, inoltre, è garanzia di test conformi agli standard per cavi corti. Quando il tan delta è integrato, si consiglia di eseguire un test di resistenza monitorato (rilevamento delle perdite dielettriche durante il test), analogamente a come si misura la corrente di dispersione con la tensione coseno-rettangolare VLF.
Sebbene la sinusoidale VLF a 0,1 Hz possa essere utilizzata anche per le misurazioni di scarica parziale (PD), non è la soluzione consigliata. A causa delle sue limitazioni nel rilevamento dei punti deboli, Megger consiglia la tecnologia coseno-rettangolare VLF per una maggiore affidabilità dei test PD, come dimostrano case study reali.
Tensione coseno-rettangolare VLF a 0,1 Hz / tecnologia Slope a 50 Hz
La tensione coseno-rettangolare VLF di Megger, denominata anche tecnologia Slope a 50 Hz, è la soluzione definitiva per i test di resistenza dei cavi, sia per cavi corti che lunghi! Abbinando una frequenza quasi operativa (20-500 Hz) a un basso consumo energetico, questa innovativa apparecchiatura di test assicura l’efficienza dei test conformi agli standard a 0,1 Hz, garantendo la sicurezza del sistema di cavi. Grazie alla capacità di riutilizzare la potenza immagazzinata, consente di testare anche i cavi più lunghi a una frequenza standardizzata. Inoltre, eccelle nelle misurazioni della scarica parziale, simulando con precisione le condizioni operative reali per fornire risultati accurati. Il monitoraggio della corrente di dispersione consente di valutare la qualità dell'isolamento durante i test, cosicché è la scelta ideale per i test di messa in servizio e accettazione.
CA smorzata/DAC
Il quarto test o la quarta tensione diagnostica è la tensione DAC (CA smorzata). Le misurazioni DAC sono concepite per rilevare difetti da scarica parziale che potrebbero non causare un guasto immediato durante un normale test del cavo, ma comunque comportare un rischio a lungo termine per la sua durata. Con la CA smorzata, il cavo è esposto alla tensione per la durata più breve possibile, un fattore particolarmente importante per le sezioni datate del cavo.
Quando si testano cavi molto datati, l'obiettivo consiste nell’eseguire la diagnostica senza esporre i cavi a inutili rischi. La DAC riduce al minimo il potenziale di guasti durante o dopo il test tramite l’applicazione di uno stress di tensione di durata limitata. La forma e la frequenza della tensione DAC sono estremamente efficaci nell'identificare i difetti che sono soggetti a scarica parziale. Il principio della generazione di tensione si basa su un circuito oscillante libero, che garantisce interferenze minime, cosa che rende la DAC una forma di tensione ideale per la diagnostica di scarica parziale su cavi nuovi e vecchi.
Summary
Questo confronto evidenzia l'importanza di scegliere l'approccio diagnostico corretto in base al tipo di cavo, all'obiettivo del test e alle condizioni operative. Sfruttando le soluzioni di test avanzate di Megger, i tecnici possono garantire l’accuratezza del rilevamento dei guasti, una maggiore affidabilità dei sistemi e una manutenzione proattiva, contribuendo a prevenire i guasti prima che si verifichino.
Nel prossimo blog della serie Test e diagnostica dei cavi MV, analizzeremo un case study reale che dimostra come l'implementazione di questi metodi sia stata cruciale per individuare e risolvere un difetto critico dei cavi.
