2026-07-20
Sistema integrato di rilevamento guasti nei cavi implementato in un impianto solare su scala industriale: localizzazione dei guasti lo stesso giorno con una precisione di 0,1 m nonostante guasti ad alta resistenza e interferenze dovute al rumore ferroviario
| Articolo | Dettaglio |
|---|---|
| Progetto | Centrale fotovoltaica di Tongchuan: rilevamento guasti nei cavi a bassa tensione |
| Posizione | Tongchuan, provincia dello Shaanxi, Cina |
| Data | 7 giugno 2026 |
| Personale | Li Cheng, Gao Fei, Du Chaochao |
| Tipo di cavo | Cavo a bassa tensione unipolare non armato, raggruppato in gruppi di diverse dozzine di cavi paralleli |
| Lunghezza del cavo | Circa 800–900 metri (da pannelli fotovoltaici a inverter) |
| Installazione | Principalmente all'interno del condotto protettivo, con sezioni interrate direttamente a una profondità di 0,3–1,0 m |
| Condizioni del sito | Adiacente alla ferrovia di Longhai: i treni in transito frequente generano un notevole rumore ambientale |
L'indagine in loco ha presentato molteplici difficoltà che hanno messo alla prova i limiti dei metodi convenzionali di rilevamento dei guasti sui cavi:
| Sfida | Impatto sul rilevamento |
|---|---|
| Guasto ad alta resistenza ~2 MΩ rosso da fase a terra |
Acustica di scarica debole durante i test con impulso ad alta tensione: la localizzazione acustica tradizionale è inaffidabile |
| Pre-localizzazione incoerente Lettura TDR >1.000 m rispetto ai ~900 m conosciuti |
L'errore di calibrazione della velocità dell'onda ha prodotto una distanza fuorviante; fase-fase misurato ~5 kΩ che indica un guasto composto |
| Forme d'onda inaffidabili 4–5 tentativi per cattura |
Il guasto ad alta resistenza ha richiesto ripetuti cicli di scarica ad alta tensione per produrre dati utilizzabili sulla forma d'onda |
| Interferenza del rumore ferroviario Rumore continuo del treno ad alto decibel |
La localizzazione esclusivamente acustica è diventata inefficace: l'operatore non è in grado di distinguere la scarica del guasto dal rumore ambientale |
| Fascio di cavi denso Decine di cavi paralleli |
Identificazione positiva del cavo difettoso tra i circuiti sotto tensione adiacenti, fondamentale per evitare scavi inutili |
XZH TEST ha implementato una catena diagnostica completa di cinque strumenti che copre l'intero flusso di lavoro di localizzazione dei guasti:
| # | Strumento | Modello | Ruolo nella catena di rilevamento |
|---|---|---|---|
| 1 | Pre-localizzatore multi-impulso ARC | XHGG502 | Misurazione della distanza dei guasti ad alta precisione utilizzando la tecnologia ARC a 8 impulsi; converte forme d'onda di guasto complesse ad alta resistenza in tracce equivalenti di cortocircuito interpretabili |
| 2 | Localizzatore digitale di guasti | XHDD503E | Localizzazione sincrona acustico-magnetica con precisione di 0,1 m; immune al rumore ambientale grazie all'analisi della differenza temporale a doppio segnale |
| 3 | Localizzatore di tubi per cavi | XHGX507C | Verifica del percorso del cavo e misurazione della profondità lungo l'intero percorso di oltre 800 m |
| 4 | Generatore di picchi integrato | XHHV515-8L | Emissione controllata di impulsi ad alta tensione per una scarica affidabile dell'arco nel punto di guasto |
| 5 | Tester per guaina esterna del cavo | XHHV523L | Restrizione supplementare della zona di faglia attraverso l'analisi dell'integrità della guaina |
| Fare un passo | Operazione | Strumento | Risultati |
|---|---|---|---|
| 1 | Verifica del percorso | XHGX507C | Nuova indagine del percorso completo del cavo sotterraneo di circa 800–900 m dai pannelli fotovoltaici all'inverter; percorso confermato nonostante le difficili condizioni del terreno ad alta resistenza |
| 2 | Caratterizzazione dei guasti | Tester di isolamento, multimetro | Fase rossa confermata circuito aperto; isolamento: ~2 MΩ (lato FV), ~2–3 MΩ (lato inverter); fase-fase: ~5 kΩ — dispersione verso terra composta + guasto interfase |
| 3 | Prelocalizzazione del guasto | XHGG502 | Collegato all'estremità dell'inverter; fase rossa AT + fase nera a terra → distanza del guasto:80–90 metri; Fasi finali del FV cortocircuitate a terra per migliorare l'affidabilità della scarica per la localizzazione |
| 4 | Individuazione di precisione | XHDD503E | Via cavo pedonale con sonda magnetoacustica; rumore di scarico rilevato vicino alla linea di recinzione nonostante il rumore ferroviario; localizzazione del guasto confermata dalla differenza temporale magnetica |
| 5 | Scavo e verifica | — | Scavo a punto singolo in una posizione individuata;causa principale: foro di installazione del palo della recinzione penetrato direttamente nel cavo, recidendo il conduttore di fase rosso; confermato con una precisione di 0,1 m |
| Metrico | Risultato |
|---|---|
| Precisione della localizzazione dei guasti | Entro 0,1 m: scavo direttamente sopra il punto di faglia, non è necessario alcuno scavo esplorativo |
| Distanza pre-localizzazione | 80–90 metri dall'estremità dell'inverter (confermato allo scavo) |
| Cronologia del rilevamento | Completamento nello stesso giorno: dal test iniziale fino all'individuazione finale |
| Efficienza di scavo | Unica posizione individuata; trincee di prova zero; zero danni collaterali ai cavi adiacenti |
| Causa ultima | Danni a terzi: foro di installazione del palo della recinzione penetrato nel conduttore del cavo |
| Immunità al rumore | La tecnologia magnetoacustica ha mantenuto un funzionamento affidabile nonostante il rumore ferroviario adiacente |