Il presente rapporto descrive le attività di Ricerca di Sistema svolte nell’ambito del Progetto “Trasmissione e distribuzione”, WP 4.1 “Evoluzione nella struttura e nella gestione delle reti di distribuzione”. L’attività svolta, avendo lo scopo di verificare la possibilità di eseguire la manutenzioni di cabine secondarie su condizione e non a tempo, ben si collega al tema dell’evoluzione della gestione delle reti di distribuzione indicata dal WP. L’affidabilità delle cabine di trasformazione secondaria è di notevole importanza per garantire la continuità del servizio, tuttavia il basso costo dei componenti presenti ha di fatto impedito fino ad ora lo sviluppo di sistemi di diagnostica/monitoraggio a causa del loro costo elevato. L’attività svolta ha avuto lo scopo di verificare la possibilità di utilizzo di sensori innovativi a basso costo, spesso basati su principi ottici scelti per i noti vantaggi di non invasività e di immunità a disturbi che presentano. L’attività si è articolata su due filoni principali: la rilevabilità di prescariche in aria eventualmente presenti negli scomparti di manovra e la possibilità di rilevare le caratteristiche vibrazionali di trasformatori Mt/bt tipici della rete di distribuzione italiana. I fenomeni di prescarica in aria all’interno di scomparti di manovra delle cabine MT sono quasi sempre associabili a fenomeni “corona” e a prescariche superficiali localizzate sui supporti isolanti. Questi due fenomeni mai pericolosi al loro insorgere, se mantenuti per periodi lunghi possono portare a scariche totali, sia per deterioramento delle caratteristiche di tenuta delle superfici degli isolatori (causate dalle prescariche) sia per la modifica della distribuzione di campo a causa dell’accumulo di cariche elettriche. Quindi, la possibilità di individuare il loro insorgere e di monitorarne l’evoluzione è molto importante. I fenomeni associati alle prescariche in aria e cioè la generazione di luce, di onde sonore e la formazione di ozono, sono stati considerati per la selezione di opportuni sensori. Per quanto riguarda l’emissione luminosa, si è verificata la sensibilità di sensori ottici basati sulla rilevazione diretta della luce emessa e sulla conversione della radiazione UV emessa a radiazione visibile tramite fibra ottica. I risultati ottenuti sono particolarmente interessanti in quanto entrambi i sensori sono in grado di rilevare tempestivamente l’insorgere di fenomeni di prescarica di bassa intensità se questi sono nel campo visivo dei sensori. Nel caso di emissioni mascherate da altri oggetti la sensibilità diminuisce, tuttavia l’utilizzo di sensori in fibra ottica può ovviare questo inconveniente poiché la loro natura ne consente una disposizione ottimale nell’interno della zona da monitorare. Si è verificato che l’emissione sonora associata alle prescariche presenta picchi di risonanza con frequenze intorno a 9 kHz e 14 kHz. Questa circostanza consente di evitare la rilevazione in banda ultrasonica. La sperimentazione ha consentito di verificare che sia microfoni tradizionali di basso costo, sia microfoni ottici

sono idonei allo scopo. Questi ultimi rivestono un particolare interesse in quanto possono essere inseriti nella posizione più opportuna grazie alle loro caratteristiche di isolamento elettrico (non invasività) e immunità ai disturbi. La sensibilità ottenuta non è ottimale ma si ritiene di poterla migliorare utilizzando tecniche di filtraggio e di analisi dei dati più avanzata. Per quanto riguarda la rilevazione dell’ozono, l’analisi bibliografica effettuata ha consentito di verificare la possibilità di utilizzare sia tecniche spettroscopiche basate sulla misura differenziale dell’assorbimento di righe spettrali nell’ultravioletto da parte del gas presente, sia tecniche basate sulla variazione della proprietà di alcuni nanomateriali causata dalla presenza di ozono. Sono stati acquistati i componenti per la realizzazione di un sistema basato sulla tecnica spettroscopica. Infine, per quanto riguarda la misura delle vibrazioni caratteristiche dei trasformatori MT/bt, la sperimentazione effettuata ha consentito di verificare in condizioni di riferimento che l’approccio proposto, basato sull’analisi vibrazionale dei trasformatori, è in grado di fornire un monitoraggio significativo delle vibrazioni interne della macchina.