Electrical characterization of innovative insulating materials for HVDC energy transmission cable systems

La tesi si è svolta nel corso di uno stage di quasi nove mesi all'interno del laboratorio elettrico di alta tensione del reparto R&D di Prysmian, leader mondiale dei sistemi elettrici in cavo. La tesi si è articolata nelle fasi seguenti: 1) analisi dei fondamenti teorici dei sistemi elettrici in cavo ad alta tensione in corrente continua (HVDC); 2) caratterizzazione elettrica di materiali isolanti innovativi per lo sviluppo di sistemi in cavo HVDC. Più in dettaglio tale caratterizzazione è consistita nelle fasi seguenti: a) progettazione e/o realizzazione dei set-up di prova; b) esecuzione delle prove di conducibilità elettrica su provini piani di materiale isolante costituiti da diverse mescole candidate per la realizzazione di cavi modello nella seconda parte della caratterizzazione (vedi seguito); c) elaborazione dei dati delle prove di cui al punto b) per ricavare i parametri σ0, α e β della conducibilità di ogni mescola isolante testata - e quindi l’andamento della conducibilità delle mescole in funzione della temperatura e del gradiente elettrico – così da selezionare le mescole migliori per la realizzazione dei cavi modello (cavi in scala ridotta con dimensioni standardizzate realizzati ai fini di prove di sviluppo); d) esecuzione delle prove di tenuta in AC sui cavi modello selezionati; e) esecuzione delle prove di rigidità ad impulso atmosferico su cavi modello; f) esecuzione delle prove di stabilità termica su cavi modello. I risultati di tutte le prove condotte hanno consentito di determinare quali fossero, tra tutte le mescole prese in esame, le più performanti dal punto di vista elettrico.