Con riferimento agli aspetti di diagnostica e di monitoraggio, i sensori ottici rappresentano un componente di base essenziale per lo sviluppo di dispositivi utilizzabili su componenti del sistema elettrico. Questi dispositivi consentono di effettuare misure da remoto o da grande distanza permettendo il monitoraggio e la diagnostica dei componenti sotto tensione, inoltre sono immuni a disturbi tipici in ambiente elettrico e quindi rendono possibile la realizzazione di sistemi operanti in presenza di disturbi elettromagnetici e tensioni elevate. La disponibilità di questi sistemi rende possibile il monitoraggio, l’ottimizzazione, la definizione di specifiche e la diagnostica di componenti di linea e di stazione.

Questo rapporto descrive l’attività riguardante lo sviluppo e la messa in campo di tre diversi sistemi ottici per la misura dell’altezza da terra dei conduttori di linee di alta tensione e per la misura del diametro dei manicotti di ghiaccio sugli stessi conduttori. Il primo sistema ottico è stato denominato “Laser Sag Meter Red” perché utilizza una sorgente laser a 635 nm , è stato installato presso la stazione sperimentale di Vinadio con l’obiettivo di monitorare l’accrescimento dei manicotti di ghiaccio. Il secondo sistema, denominato “Laser Sag Meter IR” utilizza una sorgente laser eye-safe a 1550 nm ed è stato modificato per essere installato permanentemente per effettuare misure comparative con altri sistemi. Il terzo sistema ottico è stato progettato per essere installato permanentemente su un traliccio di alta tensione di una campata da monitorare e prevede l’installazione sulla linea e sul traliccio opposto di bersagli retroriflettenti, presenta quindi un funzionamento completamente differente dai precedenti.

La realizzazione del prototipo da laboratorio è quasi ultimata e sono in programma le prime prove di funzionamento del sistema completo. L’attività descritta nel presente rapporto riguarda anche un sensore elettroottico di campo elettrico che utilizza un cristallo al niobato di litio ed è completamente dielettrico, minimizzando le distorsioni introdotte dal sistema di misura e al contempo eliminando il problema dell’ alterazione del livello di isolamento del componente sotto test (che può avere effetti nel caso di isolamento parzialmente compromesso). E’ stata valutata l’applicabilità a misure sia finalizzate alla rivelazione di campi elettrici in DC lungo componenti (Diagnostica), sia in AC /DC per la rivelazione di presenza tensione in zone dove si opera con presenza umana (Lavori sotto tensione).

Le modifiche apportate al preamplificatore del fotodiodo consentono di rilevare campi elettrici AC di modesta entità (una decina di Volt/cm) mentre i test con campi elettrici in DC fino a qualche decina di kV/m hanno evidenziato una risposta netta al gradino con successiva deriva. Si dovrà investigare una strategia per eliminare tale deriva e andranno effettuati test con campi in DC più elevati.