Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale TECNICA DELLE ALTE TENSIONI GIORGIO BALDO Ed. CLEUP G.Pesavento 1 1 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale Durata del corso : 52 ore (4 x 13) Crediti : 6 Esame finale : Orale Esercitazioni di laboratorio (1 o 2 turni ) G.Pesavento 2 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento National Geographic 3 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale Generatore di Tesla G.Pesavento 4 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale CAMPI DI APPLICAZIONE DELLE ALTE TENSIONI • Produzione e trasmissione dell’energia elettrica • Linee, sottostazioni, generatori, trasformatori, sezionatori, interruttori, TA, TV, cavi, blindati in SF6 , scaricatori etc. • Apparecchiature elettromedicali ed industriali (generatori raggi X, microscopi elettronici etc.) • Depuratori elettrostatici, xerografia, elettrostatica industriale, verniciatura, produzione di ozono, generazione di plasma • Fulminazioni, fenomeni impulsivi etc. G.Pesavento 5 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale IN PRATICA PROBLEMATICHE CONNESSE A CAMPI ELEVATI Esempio Scheda elettronica U = 600 V – 50 kHz tra layer distanti 100 µm E = 6 kV/ mm @ 50 kHz Ci può essere qualche problema? G.Pesavento 6 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale CONTENUTI DEL CORSO • Generazione di alte tensioni • Misura delle alte tensioni • Misure di corrente e di campo elettrico • Isolamenti in gas (aria, SF6) • Meccanismi di scarica in aria su lunghe distanze • Fenomeni corona , G.Pesavento 7 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale • Vuoto • Isolanti liquidi • Isolanti solidi • Scariche parziali • Sollecitazioni dielettriche • Coordinamento degli isolamenti G.Pesavento 8 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale ESERCITAZIONI DI LABORATORIO • Visita laboratorio AT • Esame generatore di Marx – Spinterometri • Generatori AT continua – Moltiplicatori di tensione • Determinazione parametri parassiti (L) di condensatore AT • Taratura divisori per alte tensioni • Taratura shunt per correnti impulsive G.Pesavento 9 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale • Applicazione del calcolo dei campi elettrici alla predeterminazione delle tensioni di innesco corona o della tensione di scarica • Esame delle terminazioni dei cavi MT – scarica superficiale • Varie ed eventuali G.Pesavento 10 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica ALTA TENSIONE? Il DPR n.547 del 27/4/1955 – Norme per la prevenzione degli infortuni sul lavoro "alte tensioni" le tensioni i cui valori superino i 400 V per sistemi in alternata ed i 600 V per i sistemi in continua. Le Norme CEI relative agli Impianti Elettrici suddividono, invece, i sistemi in categorie; nelle prime due rientrano i sistemi con tensione fino a 1000 V in alternata e 1500 V in continua, nelle seconde due i sistemi con tensioni fino a 30 kV e oltre, che, anche se non specificato, debbono essere considerate alte tensioni. G.Pesavento 11 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica Per quanto interessa il seguito, con il termine "alta tensione" ci si riferirà a tensioni superiori al kV. E' bene però tenere presente che sia le modalità di generazione sia i fenomeni fisici che le prove coinvolgono, possono avere aspetti molto diversi per tensioni dell'ordine di qualche decina, o di qualche centinaio, o di qualche migliaio di kV. E' perciò opportuno, anche se ciò non ancora nell'uso, distinguere, almeno nel campo delle prove, • altissime tensioni, > 500 kV f.i. e 2000 kV impulso • medie tensioni fino a 70 kV f.i. e 170 kV ad impulso. , G.Pesavento 12 Università degli studi di Padova Dipartimento di ingegneria elettrica Nel campo della trasmissione AC • Sistemi EHV (Extra High Voltage) per tensioni nominali tra 380 kV e 765 kV (già in servizio) • Sistemi di trasmissione DC ± 500 kV ± 600 kV • Sistemi UHV (Ultra High Voltage) per tensioni superiori, ancora in fase di studio. DC G.Pesavento ± 800 kV (in fase di sviluppo) 13 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale Problematica delle prove I laboratori che si occupano di ricerca e sviluppo di componenti per questo campo di tensioni richiedono normalmente generatori con tensioni nominali di 2000-2400 kV in alternata 1500-2000 kV in continua 5000-7000 kV ad impulso Grossi investimenti in termini di apparecchiature ed opere civili G.Pesavento 14 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento 15 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento 16 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento 17 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento 18 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento 19 Università degli studi di Padova Dipartimento di Ingegneria Industriale G.Pesavento 20