Failure analysis of HVDC cable joint interfaces

Negli ultimi anni l’impiego sempre più diffuso di energie rinnovabili e la necessità di una rete sempre più robusta ed interconnessa ha reso fondamentale l’impiego di linee in HVDC. All'interno di queste linee i componenti più soggetti a guasti sono giunti e terminali, i quali presentano una zona particolarmente critica: la zona interfacciale. Quest’ultima è soggetta ad un elevato campo elettrico tangenziale, il quale cambia la sua distribuzione a seconda di vari fattori. Questo lavoro ha dunque come obiettivo quello di indagare a fondo su tale zona, per scoprirne i meccanismi di guasto e per trovare dei marker diagnostici per poter perfezionare il design dei giunti e monitorare il loro stato. L'analisi è stata svolta utilizzando elettrodi con profilo Rogowski sputterati su dei fogli di XLPE ed inseriti in apposite presse meccaniche. Sono state svolte due tipologie di prove: una in cui si è misurata la conducibilità dei provini a vari campi elettrici e una in cui si è monitorato la carica di spazio accumulata all’interno dei provini; l’attività di scariche parziali è stata monitorata durante entrambe le prove. Tra i possibili marker diagnostici di pre-breakdown non è stata rilevata l’utilità del monitoraggio di scariche parziali, che sembrano poter essere escluse dai meccanismi di guasto. Si nota d’altro canto un importante contributo della ridistribuzione di carica all’interno del provino, che deforma notevolmente il campo elettrico al suo interno, ed è responsabile di un forte aumento di conducibilità qualche ora prima del breakdown; venendo quindi proposto come possibile parametro di monitoraggio.