Nel presente documento sono studiati i meccanismi di deterioramento dei materiali isolanti utilizzati in ambito elettrico, con particolare riferimento all’analisi del comportamento dei polimeri e delle resine. La presenza di difetti interni ai materiali può infatti compromettere, con esiti catastrofici, la tenuta dielettrica dei sistemi isolanti dei componenti dei sistemi elettrici: le scariche parziali generate in presenza di tali difetti possono infatti erodere progressivamente i materiali dielettrici, fino alla loro perforazione. Nella prima parte del documento è pertanto studiata, con metodi di analisi numerica, la possibilità di utilizzare un sensore completamente passivo per la localizzazione dei difetti.

Successivamente è mostrato come gli algoritmi di localizzazione siano in grado di predire con elevata accuratezza il progredire degli eventi di scariche parziali, consentendo così il monitoraggio della loro evoluzione. È stato inoltre costruito il modello del reticolo chimico delle resine comunemente utilizzate per l’isolamento elettrico. Tale modello è stato utilizzato per analizzare come l’impatto delle specie ioniche, accelerate dal campo elettrico, possa contribuire alla modifica della superficie del materiale, inficiando così la sua tenuta dielettrica. A livello sperimentale, è stata condotta una campagna di invecchiamento di campioni di resina tramite plasma.

Tale campagna ha permesso di analizzare l’effetto del plasma sulla struttura della resina in due diversi tipi di atmosfera, mediante tecniche spettroscopiche. Infine, è stata effettuata una campagna di cicli di invecchiamento termico su di un trasformatore isolato in resina prelevato dall’esercizio. Tali prove hanno consentito di collezionare dati utili per la comprensione degli effetti termici sulla struttura della resina e costituiranno il punto di partenza per lo sviluppo ulteriore di modelli chimici dipendenti dalla temperatura.