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Panoramica del progetto

Contesto

Il cavo in prova è un cavo di alimentazione blindato a bassa tensione da 800 V (YJV 3×120) che va dal lato del gruppo di pannelli fotovoltaici al lato del trasformatore a casella di un impianto solare a Weinan, Shaanxi. Il cavo è lungo circa 1.335 m ed è interrato direttamente lungo un percorso noto. Quando è stata segnalata un'anomalia nel funzionamento del circuito, l'impianto ha richiesto un servizio completo di rilevamento e localizzazione guasti del cavo.

Verifica del guasto

La resistenza di isolamento è stata inizialmente misurata con un megohmetro elettronico nell'intervallo 1000 V, coprendo tutte le combinazioni fase-fase e fase-terra. Le fasi A e C hanno misurato entrambe oltre 1 GΩ, mentre la fase B ha misurato 0 MΩ; tutte le letture fase-fase erano superiori a 1 GΩ. Un controllo con multimetro tra la fase B e la guaina del cavo ha dato 3 Ω. La diagnosi iniziale era quindi un cortocircuito di fase B verso la guaina.

Misurazione della lunghezza del cavo

Un test a impulsi a bassa tensione sul circuito di fase A-C ha prodotto la forma d'onda dell'intera lunghezza (Fig. 1), fornendo una lunghezza del cavo misurata di 1.333,1 m, che corrispondeva alla lunghezza marcata di 1.335 m.

Localizzazione approssimativa del guasto

Due metodi complementari sono stati combinati per stimare la distanza del guasto dall'estremità di test lato fotovoltaico:

• Metodo a impulsi a bassa tensione: la forma d'onda della fase sana ha confermato la lunghezza totale del cavo di circa 1.300 m, e la forma d'onda del cortocircuito della fase guasta ha indicato il guasto a circa 30 m dall'estremità di test.
• Metodo di scarica ad alta tensione: applicato dal lato fotovoltaico per verificare la distanza del guasto vicino all'estremità (L = S/N) indicata dal test a impulsi.

Le forme d'onda registrate includevano la forma d'onda dell'intera lunghezza a impulsi a bassa tensione (fase A-C), la forma d'onda del test a impulsi a bassa tensione dal lato fotovoltaico e la forma d'onda di scarica ad alta tensione dal lato fotovoltaico. Entrambi i metodi concordavano su una zona di guasto a circa 30 m dall'estremità di test.

Localizzazione precisa del guasto

Poiché il percorso del cavo era chiaramente noto, non è stata necessaria alcuna tracciatura del percorso. L'unità a impulsi integrata Modello 512-12 con grande capacità ha applicato alta tensione a impulsi alla fase guasta. All'interno della zona sospetta di 30 m, sono stati utilizzati il localizzatore Modello 503 (metodo acustico) e il localizzatore Modello 503E (metodo a differenza di tempo acustico-magnetico) per tracciare la scarica, e il localizzatore di cavi Modello 507C è stato applicato in modalità a frequenza audio per la localizzazione finale. Il punto di guasto è stato infine confermato a circa 30 m dall'estremità di test.

Riepilogo del test e punti chiave

• Per i cavi a bassa tensione, la tensione di prova a impulsi non può essere aumentata quanto per i cavi ad alta tensione. La conseguente bassa energia di scarica rende il suono della scarica molto debole e aumenta la difficoltà di una localizzazione precisa. La soluzione è aumentare la capacità della sorgente ad alta tensione, che aumenta l'energia di scarica nel punto di guasto e rende il suono della scarica più forte.
• I guasti dei cavi a bassa tensione devono essere verificati incrociando più metodi di test per evitare giudizi errati causati da scariche tra guaina e terra. In questo lavoro, il metodo a impulsi a bassa tensione, il metodo di scarica ad alta tensione, il metodo a frequenza audio, il metodo acustico e il metodo a differenza di tempo acustico-magnetico sono stati combinati per ottenere un risultato affidabile.