Experimental evaluation of dielectric aging due to long TOV application in XLPE-insulated HVDC cables

In questo lavoro sperimentale ed innovativo è stata effettuata una valutazione dell’effetto provocato dall’applicazione di sovratensioni ripetute (“Long TOVs), su provini di polietilene reticolato (XLPE) dello spessore di 0.15mm. Tale Long TOV è stata definita dal CIGRÉ Joint Working Group (JWG) B4/B1/C.4.73, basandosi su sovratensioni registrate nella configurazione bipolare rigida per la trasmissione dell’energia elettrica HVDC. In particolare quando un polo è soggetto a un guasto, il polo sano è soggetto a questa sovratensione che persiste centinaia di millisecondi. I test sono stati svolti modificando le condizioni di invecchiamento come l’intensità del campo elettrico nominale e la durata dell’applicazione delle ripetute forme d’onda Long TOV. La parte immaginaria della costante diellettrica complessa ε”, è stata valutata attraverso una spettroscopia dielettrica sia su provini non invecchiati, sia sui provini invecchiati alle diverse condizioni di invecchiamento. Dopo di chè sono state svolte anche misure sulla spettroscopia infrarossa per valutare la presenza di molecole polari sulla superficie dei provini di XLPE, caratteristiche delle reazioni di ossidazione sintomo di invecchiamento. I test hanno dimostrato che i campioni sono sensibili all’applicazione ripetuta delle Long TOV, in particolare si è notato un picco di valori di ε” attorno alle frequenze di 100 ÷ 103 Hz. Inoltre, questi picchi dipendono dalle condizioni di invecchiamento (durata dell'applicazione e ampiezza del campo elettrico) poiché l'ampiezza dei picchi e la frequenza a cui appaiono variano in funzione di queste due variabili. Per trarre conclusion concrete, un maggior numero di test dev’essere effettuato a differenti condizioni di invecchiamento, in maniera tale da avere una panoramica completa sull’effetto dell’applicazione delle Long TOVs, sui provini di XLPE.