Per garantire l'affidabilità e la longevità dei cavi di alimentazione sono necessarie tecniche di test e diagnostica efficaci. I test a bassissima frequenza (VLF) svolgono un ruolo cruciale nell'identificazione dei punti deboli dell'isolamento, nell'individuazione di potenziali guasti e nel mantenimento dell'integrità dei sistemi di alimentazione. Questo articolo analizza le quattro tensioni di eccitazione chiave utilizzate nei test e nella diagnostica dei cavi: Tensione continua, tensione sinusoidale VLF da 0,1 Hz, tensione coseno-rettangolare VLF da 0,1 Hz (pendenza di 50 Hz) e tensione CA smorzata (DAC).
Ogni metodo offre vantaggi unici ed è adatto a scenari di test specifici. Comprendendo i punti di forza e i limiti di ciascuna forma di tensione, ingegneri e tecnici possono prendere decisioni informate che migliorano l'efficienza dei test, riducono i tempi di inattività e garantiscono l'affidabilità del sistema elettrico.
Tensione CC
Per decenni, la tensione di alimentazione in corrente continua è stata lo standard per le prove di resistenza dei cavi. Oggi viene utilizzata solo per i cavi HVDC a causa del rischio di danni all'isolamento e dell'incapacità di rilevare alcuni tipi di difetti.
Perché la tensione continua è ancora importante? In primo luogo, è essenziale per le prove sulla guaina in conformità alla norma IEC 60229, in genere condotte a 5-10 kV. Se viene rilevato un guasto della guaina, la tensione continua pulsata consente di individuare con precisione la posizione del guasto, rendendo il test in corrente continua uno strumento indispensabile per la valutazione dell'integrità della guaina.
Tensione sinusoidale VLF da 0,1 Hz
Con due tecnologie VLF integrate nei sistemi TDM all-in-one, quale è preferibile per le prove di resistenza dei cavi? La risposta è chiara: la tensione coseno-rettangolare VLF è la scelta ottimale per i test di resistenza. Allora perché utilizzare la tensione sinusoidale VLF a 0,1 Hz? Se si vuole valutare l'invecchiamento dell'isolamento, la misurazione della perdita dielettrica (tan delta) con la tensione sinusoidale VLF da 0,1 Hz è essenziale. Inoltre, garantisce test conformi agli standard per i cavi corti. Quando il tan delta è integrato, si consiglia di eseguire un test di resistenza monitorato, che tenga traccia delle perdite dielettriche durante il test, analogamente a come si misura la corrente di dispersione con la tensione rettangolare coseno VLF.
Anche se la tensione sinusoidale VLF da 0,1 Hz può essere utilizzata per misurare le scariche parziali (PD), non è la soluzione consigliata. A causa delle sue limitazioni nel rilevare i punti deboli, Megger raccomanda la tecnologia VLF coseno-rettangolare per test PD più affidabili, come dimostrato in casi di studio reali.
Tensione coseno-rettangolare VLF a 0,1 Hz / Tecnologia a pendenza a 50 Hz
La tensione coseno-rettangolare VLF di Megger, detta anche tecnologia di pendenza a 50 Hz, è la soluzione definitiva per le prove di resistenza dei cavi, sia per i cavi corti che per quelli lunghi! Combinando una frequenza quasi operativa (20-500 Hz) con un basso consumo energetico, questa innovativa apparecchiatura di prova assicura un test efficiente a 0,1 Hz, conforme agli standard, garantendo la sicurezza del sistema di cavi. La capacità di riutilizzare l'energia accumulata consente di testare anche i cavi più lunghi a una frequenza standardizzata.
Inoltre, eccelle nelle misure di scarica parziale, simulando da vicino le condizioni operative reali per ottenere risultati accurati. Grazie al monitoraggio della corrente di dispersione, è possibile valutare la qualità dell'isolamento durante il test, rendendolo la scelta ideale per le prove di messa in servizio e di accettazione.
AC/DAC smorzato
La quarta tensione di prova o diagnostica è la tensione DAC (Damped AC). Le misure DAC sono progettate per rilevare i difetti parzialmente scaricati che potrebbero non causare un guasto immediato durante un tipico test del cavo, ma che rappresentano comunque un rischio a lungo termine per la durata del cavo. Con la CA smorzata, il cavo è esposto alla tensione per la durata più breve possibile, il che è particolarmente critico per le sezioni di cavo invecchiate.
Quando si testano cavi molto invecchiati, l'obiettivo è condurre la diagnostica senza sottoporre il cavo a rischi inutili. Il DAC riduce al minimo il rischio di guasti durante o dopo il test, applicando una tensione limitata nel tempo. La forma e la frequenza della tensione DAC sono molto efficaci nell'identificare i difetti che sono inclini alla scarica parziale. Il principio di generazione della tensione si basa su un circuito a oscillazione libera, che garantisce un'interferenza minima, rendendo il DAC una forma di tensione ideale per la diagnostica delle scariche parziali sia nei cavi nuovi che in quelli vecchi.
Conclusioni
Questo confronto evidenzia l'importanza di selezionare il giusto approccio diagnostico in base al tipo di cavo, all'obiettivo del test e alle condizioni operative. Sfruttando le soluzioni di test avanzate di Megger, gli ingegneri possono garantire un rilevamento accurato dei guasti, una maggiore affidabilità del sistema e una manutenzione proattiva, aiutando a prevenire i guasti prima che si verifichino.