Il nuovo rilevatore di scariche parziali Risatti è dotato di un sensore costituito da un trasformatore di corrente, collegato ad un convertitore I/V attivo con banda passante superiore ai 20 Mhz. Il nuovo sensore, e relativi driver, sono progettati per poter essere integrati nelle macchine della serie H e P1.

Rilevatore di scariche parizali – L’approccio di Risatti

Il nuovo sensore messo a punto in Risatti è costituito da un trasformatore di corrente collegato ad un convertitore I/V attivo con banda passante superiore ai 20 Mhz. Unitamente al modulo SW di gestione permette la misura del livello di scariche parziali realizzata in ottemperanza della norma CEI 60270: il metodo di inserimento nel circuito HV può essere scelto tra quelli raccomandati dalla norma; in particolare si consiglia la configurazione che vede il CD posto in serie al carico, lato freddo.

La digitalizzazione

La digitalizzazione potrà essere effettuata da un qualsiasi device in grado di campionare a 100MS (o superiore), mentre il numero di campioni necessari non è vincolante.

Sebbene sia preferibile dotarsi di un device con adeguata profondità di memoria, gli algoritmi implementati consentono la realizzazione di buffer di dimensioni virtualmente infinite, ed il tempo di acquisizione è sempre impostato al netto di eventuali tempi necessari al trasferimento dei dati.

Il nuovo sensore, e relativi driver, sono progettati per poter essere integrati nelle macchine della serie H e P1.

La banda passante, misurata senza filtri SW aggiunti, è con buona approssimazione lineare tra i 10 KHz ed i 20 MHz; a 1000 Hz l’attenuazione è superiore ai -25dB, che rappresentano quindi il rolloff tipico per ottava.

Questo dato ne conferma il possibile impiego nel rilevamento delle microscariche durante l’applicazione della tensione di prova, senza dover ricorrere a complesse operazioni di filtraggio HW e/o SW.

A blocchi il sistema è costituito da:

• Sensore, HARDWARE, trasformatore di corrente, convertitore I/V e buffer. Banda passante del sistema da 10Khz a 20 Mhz, +-5dB. Impedenza di uscita 50 ohm. Digitalizzatore, di preferenze PICOSCOPE 2407B.

• Driver SW e relativa applicazione:
  Filtro digitale programmabile
  Parametri di acquisizione programmabile, possibili di pre impostazione memorizzata.
  Tempo di acquisizione netto impostabile
  Calcolo della carica misurata, con memorizzazione del picco.
  Sincronizzazione dell’attività di campionamento con il periodo di rete, calcolo della tensione di inizio rilevamento (PDIV)

Il sistema del rilevatore di scariche parziali è concepito per poter essere impiegato sia su macchine destinate alla produzione, senza acquisizione del PDIV e fornitura del dato di carica misurata, sia su macchine da laboratorio in grado di misurare il PDIV e fornire diagrammi a dispersione in funzione della tensione applicata e livello di carica.

Descrizione software rilevatore di scariche parziali

Il campionatore acquisisce il segnale e crea un buffer di lunghezza proporzionale all’effettivo tempo di scansione, tale tempo è impostabile con risoluzione al millesimo di secondo: è consigliabile impostare tempi superiori a 100 mS.

Data la frequenza di campionamento selezionata, è possibile impostare un filtro digitale del segnale acquisito. In immagine per 125MS di campionamento è stato scelto un filtro passa banda tarato da 100KHz a 60 MHz.

Il PD Graph visualizza l’acquisizione corrente con in ordinata il valore della carica misurata in Coulomb. La carica viene calcolata facendo l’integrale del valore di corrente nel tempo, impostando come limiti la variazione di polarità del segnale in ingresso.

Occorre quindi che una qualsiasi componente in DC venga reiettata, cosi come eventuali residui di alternata (nel caso si esegua il test sulla tensione di rigidità). A questo provvede sia la natura stessa del sensore, che costituisce un filtro HW, sia il filtraggio software.

Il grafico a destra visualizza l’andamento delle acquisizioni in funzione della tensione applicata. Si noti come da questa visualizzazione sia immediatamente deducibile la tensione di innesco (PDIV).

Acquisizione su 20 mS con tensione applicata di 1000 V, 1400 Vp: notare l’assenza di fenomeni di scarica (grafico a destra). Il pezzo in prova è un campione tarato fornito dal Cliente.

Stesse condizioni, ma con tensione applicata di 1500Vrms: come ci si aspetta dalla natura del campione, i fenomeni di scarica sono ben evidenti e circoscritti tra i 1000 ed i 2300 Vp.

I due grafici a sinistra: PD graph, simile alla traccia dell’oscilloscopio, ma con in ordinata il valore di carica, in basso lo storico.

Infine gli indicatori sono i totalizzatori, carica sul negativo, sul positivo e picco (valore utile ai fini della normativa: in questo caso siamo passati da 20 nC, praticamente carica residua, a circa 100 nC nel secondo caso.