Test On-Line per Parafulmini Inferiori a 110kV: Sicuro ed Efficiente

Un metodo di test in linea per i parafulmini fino a 110kV

Nei sistemi elettrici, i parafulmini sono componenti critici che proteggono l'attrezzatura da sovratensioni dovute ai fulmini. Per le installazioni fino a 110kV, come le sottostazioni a 35kV o 10kV, un metodo di test in linea evita efficacemente le perdite economiche associate agli interventi di manutenzione. Il cuore di questo metodo risiede nell'utilizzo della tecnologia di monitoraggio in linea per valutare le prestazioni dei parafulmini senza interrompere l'operazione del sistema.

Il principio del test si basa sulla misurazione della corrente di fuga, analizzando la componente resistiva per valutare l'invecchiamento o i difetti all'interno del parafulmine. La norma internazionale IEC 60099-4 specifica i requisiti di test per i parafulmini, affermando chiaramente che il monitoraggio regolare della corrente di fuga è essenziale per garantire l'affidabilità. Anche la norma nazionale cinese GB 11032 enfatizza la fattibilità dei test non invasivi nei sistemi fino a 110kV.

L'attrezzatura di test include trasformatori di corrente (CT) ad alta precisione, un'unità di acquisizione dati e software di analisi dedicato. Il CT deve avere una risposta in frequenza a larga banda, coprendo da 50 Hz a 1 MHz, per gestire vari scenari di sovratensione. L'unità di acquisizione dati deve presentare un design isolato per prevenire interferenze dai circuiti ad alta tensione, assicurando l'accuratezza del segnale. Il software incorpora modelli algoritmici, come l'analisi di Fourier, per calcolare in tempo reale i valori della corrente resistiva. La taratura dell'attrezzatura segue gli standard metrologici, eseguita almeno annualmente, con errori verificati rispetto a una sorgente standard per rimanere entro ±1%. Gli operatori devono possedere certificazioni elettriche ad alta tensione e essere familiari con i manuali dell'attrezzatura per evitare errori operativi.

L'implementazione inizia con la preparazione del sito. Si seleziona il punto di installazione del parafulmine, assicurando un ambiente asciutto privo di forti interferenze elettromagnetiche. Prima di collegare l'attrezzatura, si verifica l'integrità del sistema di messa a terra, con una resistenza di terra inferiore a 4 ohm. Si applica il trasformatore di corrente sul conduttore di messa a terra del parafulmine, esercitando una pressione uniforme per prevenire il rilassamento. Si collega l'unità di acquisizione dati all'uscita del CT, si avvia il software e si impostano i parametri, come una frequenza di campionamento di 1 kHz e una durata di misurazione di 5 minuti. Una volta avviata la registrazione, il sistema cattura automaticamente la forma d'onda della corrente di fuga. Durante il test, gli operatori monitorano le curve in tempo reale per identificare fluttuazioni anomale. Dopo la raccolta dei dati, si esportano i file grezzi; il software genera automaticamente un rapporto che include la corrente resistiva massima, la componente fondamentale e l'analisi armonica. Ogni passaggio deve essere documentato nel registro di test, compresi orario, temperatura e umidità ambientali.

Le misure di sicurezza sono fondamentali. Si effettua una valutazione del rischio prima dell'inizio del lavoro, identificando pericoli come shock elettrici e flash arc. Si indossano attrezzature protettive complete, inclusi guanti isolanti, occhiali di protezione e abbigliamento ignifugo. Si stabilisce un perimetro di sicurezza con nastro di segnalazione e cartelli "Test ad Alta Tensione"; il personale non autorizzato deve mantenere le distanze. Si mantengono distanze di sicurezza durante il test—minimo 1,5 metri per i sistemi a 110kV. La preparazione per emergenze include estintori e kit di primo soccorso; in caso di anomalie, si interrompe immediatamente l'alimentazione e si riferisce. Secondo l'articolo 40 della Legge sulla Sicurezza sul Lavoro cinese, le imprese devono fornire ai dipendenti almeno otto ore di formazione annuale sulla sicurezza. Il controllo qualità richiede errori di test entro ±2%, e le misurazioni ripetute non devono deviare di più del 1%.

I risultati vengono analizzati utilizzando il rapporto generato dal software. Una corrente resistiva superiore del 10% rispetto al valore di base indica invecchiamento e necessita la sostituzione; contenuto armonico anomalo suggerisce umidità interna o contaminazione. L'interpretazione del rapporto combina i dati storici per valutare le tendenze. Ad esempio, in un caso di sottostazione a 35kV, la corrente resistiva iniziale era di 50μA, salendo a 60μA dopo un anno—la sostituzione tempestiva ha prevenuto un guasto. Risultati non conformi attivano flussi di manutenzione: si completa un modulo di registrazione dei difetti e si notifica ai team operativi per la risoluzione entro 48 ore. I dati devono essere archiviati per almeno cinque anni per scopi di audit.

Questo metodo in linea migliora significativamente l'efficienza, risparmiando fino al 90% del tempo rispetto ai test tradizionali basati sullo smontaggio e riducendo le perdite legate agli interventi. Le imprese dovrebbero stabilire piani annuali, conducendo test trimestrali per garantire l'affidabilità del sistema. Miglioramenti continui includono l'adozione della trasmissione wireless per il monitoraggio remoto. L'implementazione riuscita richiede la formazione del personale per migliorare la competenza tecnica. In sintesi, questo metodo fornisce una soluzione efficiente e sicura per valutare i parafulmini nei sistemi elettrici fino a 110kV.