Nel presente Rapporto sono esaminati i processi di degrado che interessano i materiali isolanti impiegati nel settore elettrico, concentrandosi in particolare sul comportamento di polimeri e resine. I difetti presenti all’interno di tali materiali possono influire gravemente sulla tenuta dielettrica dei componenti dei sistemi elettrici, con conseguenze potenzialmente disastrose. Le scariche parziali che si sviluppano in corrispondenza di queste imperfezioni possono infatti causare un’erosione progressiva del materiale dielettrico, fino a determinarne la completa perforazione.

Dopo una breve introduzione riguardante il fenomeno di deterioramento dei materiali isolanti, nel secondo capitolo viene mostrata la possibilità di inglobare all’interno dei trasformatori un sensore totalmente passivo che, unitamente all’uso di un algoritmo, è in grado di localizzare i fenomeni di scariche parziali nonché la loro evoluzione nel tempo. Tale sensore può quindi svolgere un’attività di monitoraggio in tempo reale del dispositivo stesso, senza la necessità di una messa fuori servizio.

Nel terzo capitolo sono poi illustrati i risultati di due approcci distinti di analisi: uno teorico e computazionale e uno sperimentale. Quest’ultimo è stato realizzato in collaborazione con il laboratorio di caratterizzazione dei materiali del Dipartimento di Chimica, Materiali e Ingegneria Chimica “G. Natta” del Politecnico di Milano. I due approcci si focalizzano su aspetti complementari dello stesso fenomeno, ossia il processo di invecchiamento chimico e chimico-fisico di una resina epossidica comunemente impiegata come isolante nei trasformatori a secco. Infine, in un paragrafo conclusivo vengono sintetizzati e discussi i risultati principali emersi dall’analisi.

Nell’ultimo capitolo viene infine riportata un’analisi dettagliata dei dati derivanti da una campagna sperimentale di invecchiamento di un trasformatore monofase di potenza isolato in resina.

Le conclusioni mostrano come sia possibile localizzare i fenomeni di scariche parziali all’interno del trasformatore grazie ad un sensore completamente passivo. L’attività sperimentale ha inoltre messo in luce come la corrente di schermo nei trasformatori possa essere utilizzata come misura alternativa ai sistemi classici per la misura delle scariche parziali ma non risulta sufficiente per la determinazione del degrado delle resine