Analisi delle proprietà DC di cavi a bassa tensione per applicazioni nucleari soggetti ad invecchiamento termico

Negli impianti nucleari per la produzione di energia elettrica, un ruolo fondamentale è svolto dalla rete di distribuzione a bassa tensione; questa comprende tutta una serie di cavi elettrici destinati alla trasmissione di dati e segnali per l’alimentazione, il controllo e la gestione dei diversi dispositivi. Vengono installati in ambienti in cui sono esposti a sollecitazioni di diversa natura che ne determinano la degradazione. L’isolamento elettrico è realizzato con materiali polimerici che si prestano molto ad applicazioni di questo tipo, per via delle elevate prestazioni dielettriche; tuttavia, sono soggetti maggiormente ai meccanismi di degradazione legati alle sollecitazioni dell’ambiente in cui vengono installati. Diventa importante un monitoraggio dello stato di degradazione dei cavi per permettere il corretto funzionamento dei dispositivi di controllo e di sicurezza. Si possono utilizzare diverse tecniche di diagnostica per valutare l’integrità ed il grado di usura nel tempo del dielettrico. In alcuni casi si tratta di tecniche distruttive; altre tecniche, invece, consentono di ottenere informazioni riguardo alcune proprietà dei materiali senza distruggerli. L’accumulo di carica spaziale nel dielettrico ha un impatto sulle sue proprietà elettriche perché distorce il campo elettrico ed influenza diversi meccanismi di dissipazione che incrementano l’invecchiamento del cavo. In questo elaborato vengono esaminati campioni di polietilene cross-linkato con silani (Si-XLPE) con l’obiettivo di comprendere l’evoluzione delle proprietà elettriche in diverse condizioni di degradazione, analizzando l’effetto degli additivi (antiossidanti e ritardanti di fiamma) per diversi livelli di invecchiamento termico (in termini di temperatura e tempi di invecchiamento). L'analisi è la misura della carica di spazio sono effettuate attraverso il metodo dell’impulso elettroacustico (PEA), che permette di avere informazioni sulla distribuzione della carica di spazio nei materiali.