Quali problemi risolvono rispettivamente il monitoraggio online delle scariche parziali nei cavi e il monitoraggio della corrente di anello nella guaina?

Il monitoraggio online delle scariche parziali nei cavi si concentra sui difetti dell'isolamento, mentre il monitoraggio della corrente di anello della guaina si concentra sulle anomalie della corrente di messa a terra della guaina metallica. Il primo serve a individuare i rischi di scariche parziali in punti quali i giunti dei cavi e il corpo del cavo stesso; il secondo, monitorando la corrente nei punti di messa a terra della guaina, consente di determinare se il sistema di messa a terra della guaina presenta un surriscaldamento anomalo o rischi operativi.

La scelta dei dispositivi per il monitoraggio online delle scariche parziali dei cavi e delle correnti circolanti nella guaina deve basarsi sulle apparecchiature in loco, sulla logica di controllo, sulle modalità di comunicazione e sulle procedure di manutenzione. Gli accessori per le apparecchiature elettriche e i dispositivi di monitoraggio online solitamente non funzionano in modo isolato, ma operano in sinergia con trasformatori, quadri elettrici, cavi, piattaforme di controllo, circuiti di allarme e procedure di gestione e manutenzione. Definire chiaramente il contesto applicativo è più vantaggioso per l’acquisto e la manutenzione successiva rispetto al semplice elenco di modelli.

1. Funzionalità principali e destinatari

2. Nella scelta del modello, considerare innanzitutto le esigenze in loco

Il monitoraggio delle scariche parziali è indicato per valutare lo stato dell'isolamento. In caso di difetti di isolamento nei giunti, nei terminali e nel corpo del cavo, le scariche parziali possono manifestarsi prima che il guasto si aggravi. Il monitoraggio della corrente circolante nella guaina è indicato per valutare lo stato del sistema di messa a terra della guaina metallica; una corrente circolante anomala può causare surriscaldamento, aumento delle perdite o rischi per il sistema di messa a terra. Poiché i due sistemi si concentrano su aspetti diversi, non sono intercambiabili.

3. Note relative all'implementazione e alla manutenzione

Il monitoraggio dei cavi deve essere integrato con il registro delle linee. Il registro deve includere il nome della linea, il livello di tensione, la lunghezza, la posizione dei giunti, la posizione dei terminali, il metodo di messa a terra e i difetti storici. In questo modo, quando si verifica un allarme, il personale addetto alla manutenzione e all’esercizio è in grado di associare rapidamente i dati alla posizione sul campo, migliorando l’efficienza delle verifiche e degli interventi di riparazione.

In occasione di richieste di preventivo o di consultazioni tecniche, si consiglia di preparare il modello dell’apparecchiatura, le foto del sito, la posizione di installazione, lo schema di cablaggio, i requisiti di accesso al back-end e le informazioni relative al sistema esistente. Per i progetti di ristrutturazione, è inoltre necessario fornire la targhetta identificativa dell'apparecchiatura originale, le foto dei terminali e la descrizione dei circuiti di controllo; per i progetti di nuova realizzazione, invece, è opportuno pianificare contemporaneamente, già in fase di progettazione, l'alimentazione, le comunicazioni, lo spazio per i quadri elettrici, i nomi dei punti di misura e i livelli di allarme.

4. Domande frequenti

1. Le scariche parziali e la corrente circolante nella guaina possono sostituirsi a vicenda?

No, uno riguarda le scariche di isolamento, l'altro la corrente di messa a terra del rivestimento.

2. Per quali cavi è indicata la circolazione dell'anello di protezione?

La documentazione indica che il dispositivo può essere utilizzato per il monitoraggio dei punti di messa a terra delle guaine dei cavi ad alta tensione da 10 kV e oltre.

3. Perché è necessario tenere un registro delle linee?

Consente di individuare rapidamente l'allarme su una linea, un giunto o un punto di messa a terra specifici.

Aggiunta: come integrare i segnali di rilevamento nella valutazione

Gli allarmi di scariche parziali nei cavi e le anomalie nella corrente di anello della guaina non possono solitamente essere valutati isolatamente. I segnali di scariche parziali indicano un possibile deterioramento dello stato dell’isolamento, mentre le anomalie nella corrente di anello della guaina segnalano la possibile presenza di problemi nel sistema di messa a terra o nel circuito della guaina. Se entrambi i tipi di segnali presentano anomalie contemporaneamente, è necessario aumentare il livello di attenzione; se invece è presente un'anomalia relativa a un solo segnale, è necessario valutare la situazione tenendo conto del carico della linea, della posizione dei giunti, dei difetti storici e delle misurazioni di verifica effettuate in loco. Per le linee elettriche importanti, si raccomanda di raccogliere l'andamento delle scariche parziali, l'andamento della corrente di anello, il registro dei giunti e i registri di manutenzione in un unico fascicolo di gestione e manutenzione.

Durante l'installazione in loco, i nomi dei punti di misurazione devono corrispondere a quelli riportati nei disegni degli impianti. Ad esempio, ogni terminale di cavo, ogni giunto intermedio e ogni punto di messa a terra della guaina devono essere chiaramente identificati con un numero nel sistema di gestione. In questo modo, in caso di allarme, il personale addetto alla manutenzione potrà individuare immediatamente la posizione del pozzetto del cavo, dell'armadio terminale o del punto di messa a terra, riducendo così i tempi di individuazione del guasto.

7. Riepilogo

Il valore del monitoraggio online delle scariche parziali dei cavi e del monitoraggio della corrente di anello nella guaina non risiede semplicemente nel completamento di un’installazione, ma nel rendere più agevole l’individuazione, la registrazione e la gestione dello stato delle apparecchiature. Per garantire un funzionamento più stabile in fase operativa, è necessario verificare con chiarezza, in fase di selezione, gli oggetti, le interfacce, la logica di controllo e i processi di gestione e manutenzione. In caso di dubbi relativi a modelli, dimensioni, interfacce o dettagli tecnici, fare riferimento al protocollo tecnico del progetto e alla documentazione più recente fornita dal produttore.

5. In caso di installazione in loco, occorre innanzitutto identificare l'oggetto da monitorare

Sebbene sia il monitoraggio online delle scariche parziali nei cavi sia quello delle correnti circolanti nella guaina rientrino entrambi nel monitoraggio dello stato dei cavi, i meccanismi di guasto a cui si rivolgono non sono gli stessi. Il primo si concentra sull’osservazione dei segnali di scarica che potrebbero verificarsi all’interno del sistema di isolamento o in corrispondenza degli accessori ed è adatto a valutare la presenza di segni di deterioramento dell’isolamento nel corpo del cavo, nei giunti intermedi, nelle terminazioni e in altre posizioni; il secondo si concentra invece sull’osservazione delle variazioni di corrente nella guaina metallica ed è adatto a individuare anomalie derivanti dal tipo di messa a terra, dalle interconnessioni incrociate, dall’isolamento della guaina e dalle variazioni del carico di esercizio. Se in cantiere questi due aspetti vengono considerati semplicemente come “monitoraggio dei cavi”, si rischia di ottenere una disposizione dei punti di misura poco chiara e difficoltà nell’interpretazione degli allarmi, con conseguenti ripercussioni sulle decisioni relative alle successive operazioni di manutenzione.

Nella fase di approvvigionamento e di comunicazione del progetto, si raccomanda di chiarire innanzitutto il livello di tensione della linea di cavi, la modalità di posa, il numero di giunti, la posizione dei terminali, la distribuzione delle scatole di messa a terra e l’eventuale presenza di una piattaforma integrata di monitoraggio online. Per quanto riguarda il monitoraggio delle scariche parziali, occorre prestare attenzione alla disposizione dei sensori, all’acquisizione dei segnali, al trattamento delle interferenze e all’analisi delle tendenze; per quanto riguarda il monitoraggio della corrente di anello nella guaina, occorre prestare attenzione al circuito di monitoraggio, alla posizione delle scatole di messa a terra, al caricamento dei dati e alla gestione delle soglie di anomalia. Se l’ambiente operativo della linea è complesso, i due metodi possono essere utilizzati come strumenti complementari, ma non è opportuno che si sostituiscano a vicenda.

6. Come possono gli addetti alla manutenzione e all'operatività utilizzare i risultati del monitoraggio

Il valore dei dispositivi di monitoraggio non risiede solo nell’individuazione di un singolo allarme, ma nell’aiutare il personale addetto alla manutenzione e all’esercizio a formulare una valutazione continua dello stato dell’impianto. I dati relativi alle scariche parziali devono essere valutati in modo globale, tenendo conto del carico di esercizio, delle interferenze ambientali, delle tendenze storiche e delle ripetute misurazioni in loco; i dati relativi alle correnti circolanti nella guaina devono essere analizzati in combinazione con la corrente di carico, il tipo di messa a terra e la struttura della linea. In caso di andamento in costante aumento, differenze evidenti tra punti di misurazione simili o allarmi ricorrenti, è necessario organizzare una verifica in loco. Per quanto riguarda le fluttuazioni occasionali dei dati, occorre innanzitutto escludere influenze esterne quali lavori di costruzione, temporali o operazioni di commutazione, per evitare che il sistema di monitoraggio si trasformi in un semplice allarmatore.