EZ-Thump 12 kV, modello v3, sistema di individuazione dei guasti dei cavi

È possibile che lo strumento EZ-Thump da 12 kV sia stato danneggiato durante il trasporto, ad esempio durante lo scarico dal furgone. Sebbene eventi come questo non dovrebbero verificarsi, purtroppo un'errata gestione è comune perché le unità sono pesanti e ingombranti. Le unità sembrano robuste, e lo sono, ma ci sono dei limiti. Sulla scheda sono presenti circuiti delicati che potrebbe essere necessario sostituire. Restituire lo strumento al Reparto riparazioni di Megger.

L'unità di test potrebbe essere stata collegata a una linea sotto tensione. È possibile utilizzare questa unità solo su linee diseccitate, altrimenti i danni conseguenti potrebbero richiedere la sostituzione dei componenti. Restituire lo strumento al Reparto riparazioni di Megger.

La tecnica di sezionamento viene utilizzata per risolvere i problemi dei circuiti di distribuzione monofase a media tensione (MV) e individuare la sezione del guasto in modo da poterla isolare rapidamente, riattivare il resto del circuito e ridurre al minimo l'interruzione di corrente. Questa tecnica permette di individuare la sezione del guasto lavorando da un unico punto di configurazione senza dover passare da un trasformatore all'altro per rimuovere i fusibili o staccare ogni connettore a gomito.

A tale scopo, viene acquisita e scansionata un'immagine riflessa di bassa tensione (LV) per le variazioni di impedenza correlate all'estremità del cavo e ai trasformatori. Questi ultimi indicano la posizione dei trasformatori. Viene acquisita una seconda immagine riflessa di un impulso TDR mentre un arco elettrico viene innescato da una scarica improvvisa del condensatore caricato nella posizione di guasto.

Poiché le tracce sono sovrapposte, viene identificata la posizione del guasto (dove le due tracce divergono). Le immagini riflesse dei trasformatori forniscono valori di riferimento per identificare il segmento del cavo guasto. Per disattivare il segmento guasto, tirare i connettori a gomito verso il lato sinistro e destro del guasto. Chiudendo il punto normalmente aperto nel circuito di distribuzione, si assicura la fornitura del servizio. 

Individuazione della sezione

del guasto Un impulso a bassa tensione (LV) viene inviato al cavo. L'immagine riflessa viene elaborata dal software di identificazione del trasformatore. Dopo alcuni secondi, la traccia di riferimento mostra la distanza dall'estremità del cavo. 

Se si è verificata un'interruzione della tensione, sullo schermo viene visualizzata una traccia rossa che segnala la presenza del guasto. Il marcatore di guasto rosso viene impostato automaticamente sulla posizione in cui entrambe le tracce divergono. Il guasto è riportato dai due trasformatori più vicini, che individuano la sezione del cavo in cui si è verificato. 

Verifica di una sezione di cavo con guasto 

Il test Hi-pot, nel contesto della procedura di sezionamento, viene eseguito per confermare che la sezione del cavo identificata come guasta durante la precedente procedura di sezionamento contiene effettivamente il guasto. Eseguire un test Hi-pot dopo aver isolato la sezione del cavo in cui è stato identificato il guasto in corrispondenza dei due trasformatori più vicini. 

Nota: non è necessario eseguire un test ad alta tensione CC con i trasformatori ancora collegati alla sezione del cavo contenente il guasto. 

Durante l'aumento della tensione, lo schermo mostra la corrente di carica massima dell'alimentatore ad alta tensione (HVPS) fino a quando il cavo non è completamente carico. Quando si verifica questa condizione, la corrente scende al livello della corrente di dispersione effettiva. Viene visualizzata la resistenza dell'isolamento. Questo scenario si verifica se il cavo non presenta un'interruzione dell'isolamento. Se si verifica un guasto da scarica elettrica, l'alta tensione viene disattivata. 

A seconda che si sia verificato o meno un guasto durante il test, sullo schermo viene visualizzato uno dei seguenti risultati: Breakdown at XX kV (Guasto a XX kV): 

• si è verificata un'interruzione di tensione alla tensione di test indicata. 
• No flashover (Nessuna scarica elettrica): il cavo è rimasto integro dopo l'applicazione della tensione di test CC. Se possibile, ripetere il test con una tensione più elevata (non superare la tensione massima consentita). 
• Cavo non ricaricabile: la tensione del test non è in grado di caricare il cavo. 
• Questo scenario è generalmente dovuto a un cortocircuito (guasto) nel cavo che crea un'uscita di corrente massima. Low resistance at XX kV (Bassa resistenza a XX kV): a causa del notevole livello di corrente di dispersione, la sorgente HV non è in grado di caricare il cavo oltre il valore di tensione indicato.

Un test hi-pot/guasto viene utilizzato per testare la resistenza dielettrica di un cavo in condizioni di alta tensione CC e, in caso di guasto del cavo, fornisce la tensione di scarica distruttiva.

Durante l'aumento di tensione, lo schermo mostra la corrente massima dell'HVPS fino a quando il cavo non è completamente carico. Quando si verifica questa condizione, la corrente scende al livello della corrente di dispersione effettiva. Viene visualizzata la resistenza dell'isolamento. Questo scenario si verifica se il cavo non presenta un'interruzione dell'isolamento. In caso contrario, l'alta tensione viene disattivata quando si verifica una scarica elettrica/un guasto.

Determinazione della rigidità dielettrica del cavo

A seconda che si sia verificato o meno un guasto durante il test, sullo schermo viene visualizzato uno dei seguenti risultati:

1. Breakdown at XX kV (Guasto a XX kV): un'interruzione di tensione ha avuto luogo alla tensione di test indicata, indicando la presenza di una scarica elettrica.
2. No flashover (Nessuna scarica elettrica): il cavo è rimasto integro dopo l'applicazione della tensione di test CC. In questo caso, non viene indicata alcuna corrente. Se necessario, ripetere la prova con una tensione più elevata (non superare la tensione massima consentita).
3. Cable not chargeable (Cavo non ricaricabile): la tensione di test non è in grado di caricare il cavo. Questo scenario si verifica in genere quando è presente un cortocircuito nel cavo (tensione zero e corrente massima).
4. Low resistance at XX kV XX MΩ (Bassa resistenza a XX kV XX MΩ): la sorgente di alta tensione (HV) non è in grado di caricare il cavo oltre il valore di tensione indicato a causa di un livello notevole di corrente di dispersione; ciò suggerisce la presenza di un guasto causato da resistenza molto bassa (tensione bassissima e corrente elevata). Non interpretare l'indicazione della tensione come tensione da scarica elettrica. Data l'elevata corrente di dispersione, si tratta semplicemente della tensione che l'HVPS può accumulare. 

Lo strumento EZ-Thump applica il metodo ARM ampiamente approvato e noto per preindividuare un guasto nei cavi MV ad alta resistenza. 

L'individuazione del guasto si ottiene confrontando un'immagine riflessa (impedenza) acquisita con un impulso LV (traccia di riferimento) con un'immagine riflessa (impedenza) acquisita quando si è verificato un arco, innescato dalla scarica improvvisa del condensatore caricato, nella posizione del guasto (traccia del guasto). Con questo metodo, le due tracce misurate divergono nella posizione in cui l'arco provoca un'immagine riflessa negativa (variazione dell'impedenza) dell'impulso TDR, indicando la posizione del guasto.

È possibile utilizzare la modalità di erogazione di impulsi (thumping) per individuare con precisione un guasto da resistenza elevata tra un conduttore di fase e il conduttore neutro di un cavo MV, tra i conduttori bifase di un cavo MV "belted", tra i conduttori bifase di un cavo LV o tra il conduttore di fase e la massa di un cavo LV. 

Lo strumento EZ-THUMP fornisce un generatore di sovratensione interna che eroga continuamente impulsi ad alta tensione nel cavo difettoso, producendo una scarica elettrica (arco) in corrispondenza della posizione di guasto. È possibile individuare con precisione il guasto utilizzando un rilevatore magnetico/acustico (ad esempio lo strumento digiPHONE+) per ottenere risultati ottimali o un semplice rilevatore acustico, a patto che se ne comprendano correttamente i limiti. Per individuare con precisione un guasto utilizzando un semplice rilevatore acustico, il criterio da prendere in considerazione è la maggiore intensità del rumore di scarica elettrica in corrispondenza della posizione di guasto. Nel caso di una misurazione magnetica/acustica, basarsi invece sulla differenza di tempo di propagazione più piccola tra la velocità della luce e la velocità del suono, facendo riferimento non al suono più forte, ma al primo suono ricevuto dopo la ricezione del segnale magnetico. Quest'ultimo metodo è più accurato e può essere utilizzato in tutte le situazioni di guasto da resistenza elevata, anche per individuare i guasti nelle canaline e nei condotti portacavi.

L'isolamento di un cavo di alimentazione schermato ad alta o media tensione è protetto da infiltrazioni di acqua da un rivestimento in XLPE o PVC. Il test della guaina controlla se l'integrità del rivestimento è stata compromessa, in genere durante l'installazione.

Con un test della guaina, è possibile testare la rigidità dielettrica del rivestimento del cavo applicando una tensione CC fino a 5 kV tra la schermatura del cavo (neutro concentrico) e la messa a terra. Qualsiasi perdita indica un guasto nel rivestimento. Durante l'aumento di tensione, lo schermo mostra la corrente massima dell'HVPS fino a quando il cavo non è completamente carico. Quando si verifica questa condizione, la corrente scende al livello della corrente di dispersione. Viene quindi visualizzata la resistenza dell'isolamento. Questo scenario si verifica se il cavo non presenta un'interruzione dell'isolamento. In caso contrario, l'alta tensione verrà disattivata al verificarsi di una scarica elettrica/un guasto.

A seconda che si sia verificato o meno un guasto durante il test, sullo schermo viene visualizzato uno dei seguenti risultati:

1. Breakdown at XX kV (Guasto a XX kV): si è verificata un'interruzione di tensione alla tensione di test indicata.
2. No flashover (Nessuna scarica elettrica): il cavo è rimasto integro dopo l'applicazione della tensione di test CC. Il test può essere ripetuto utilizzando la voce di menu.
3. Cable not chargeable (Cavo non ricaricabile): la tensione di test non è in grado di caricare il cavo schermato. Questo scenario si verifica in genere quando è presente un cortocircuito (guasto nel rivestimento).
4. Low resistance at XX kV XX MΩ (Bassa resistenza a XX kV XX MΩ): la sorgente di alta tensione (HV) non è in grado di caricare il cavo oltre il valore di tensione indicato a causa di un livello notevole di corrente di dispersione; ciò suggerisce la presenza di un guasto da resistenza molto bassa (tensione bassissima e corrente elevata). Non interpretare l'indicazione della tensione come tensione da scarica elettrica. Data l'elevata corrente di dispersione, si tratta semplicemente della tensione che l'HVPS può accumulare.

Se il test della guaina ha esito negativo, occorre eseguire un ulteriore test per individuare con precisione il guasto nella guaina (cavi direttamente interrati). A tal fine, usare il metodo della tensione di fase (metodo del gradiente di terra). È possibile eseguire questo test con lo strumento EZ-Thump che svolge il ruolo di generatore di impulsi HV (limitati a 5 kV). È necessario un ricevitore aggiuntivo per leggere l'intensità e la polarità della tensione del gradiente di terra (ad esempio, lo strumento Megger ESG-NT o Digiphone+2) per individuare con precisione il guasto della guaina. 

Quando ci si avvicina alla posizione di guasto, la tensione di fase aumenta rapidamente e diminuisce fino a un valore pari a zero direttamente nel punto in cui è presente il guasto, quindi oscilla fino a raggiungere un valore di tensione elevato nella polarità opposta quando si supera il punto in cui si è verificato il guasto.