Computerised measurements and condition monitoring for polymeric insulators at a large outdoor test station

In the present work, a measuring system able to detect a small current magnitude and partial discharges activities on polymeric insulators has been studied. Starting from a state of the art of the nowadays steady technologies of insulators design, the study has been moved to the relevant problems caused by aging effects. Hence, considering the issues that could involve outdoor insulators, an important electrical parameter has been taken into account: the leakage current. To detect this kind of current, many transducers have been analysed. From the theory, the work has moved to an experimental test in the high voltage laboratory of Cardiff University. A characterization of the transducers has been carried out and two of them have been tested to detect the leakage current in a textured polymeric insulator. All the measurement system from the generator to the low-pass filter, the step-up transformer, the voltage divider and the textured polymeric insulator has been analysed to be sure that the whole system can correctly work. The two insulator tests, the dry and the wet pollution test, have been carried out and the results compared and so, analysed with Matlab. The aim was to study the transducer reliabilities. Finally, simple systems for the remote access of data have been studied and a little experimental test has been carried out.

Il lavoro è stato sviluppato con l’obbiettivo di effettuare delle misure su correnti di lieve entità e per il rilevamento di scariche parziali sugli isolatori. Lo studio ha dapprima coinvolto l’apprendimento teorico dello stato dell’arte delle ormai consolidate tecnologie per le strutture degli isolatori. Quindi, sono state prese in considerazione le problematiche dovute alla presenza di condizioni ambientali sfavorevoli. Lo studio è poi proseguito con la valutazione del parametro elettrico utile a identificare lo stato di salute degli isolatori: la corrente di dispersione, per la quale sono stati approfonditi diversi trasduttori. Il lavoro, inizialmente analizzato in un contesto teorico, è stato poi applicato in un test sperimentale nel laboratorio di alte tensioni dell’Università di Cardiff. È stata effettuata un’analisi di caratterizzazione dei trasduttori, dei quali due ne sono stati utilizzati in seguito per l’analisi della corrente di dispersione su un particolare isolatore polimerico. L’intero sistema di misurazione a partire dal generatore, dal filtro passa-basso, dal trasformatore elevatore, dal divisore di tensione fino all’isolatore polimerico è stato analizzato per avere a disposizione un sistema di misura al quanto più accurato. Sono stati effettuati due test: uno considerando l’isolatore asciutto e l’altro bagnando le superfici dell’isolatore per emulare una condizione ambientale sfavorevole. I risultati sono quindi stati elaborati con il software Matlab. Lo scopo è stato quello di studiare l’affidabilità dei trasduttori impiegati. Per concludere, sono stati analizzati vari sistemi per l’accesso da remoto dei risultati ottenuti e un piccolo esperimento a riguardo è stato effettuato.