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TECH INSIGHT SIMULATION APP 24 - ELETTRONICA OGGI 480 - SETTEMBRE 2019 Più efficienza nella gestione e nella manutenzione della rete grazie alle app di simulazione I tecnici di NARI Group hanno sviluppato l’app Cable Condition Analysis Expert System, basata su un modello multifisico sviluppato in precedenza per prevedere in modo accurato i guasti dei cavi e migliorare l’efficienza nella risoluzione dei problemi Zhang Qiqi I cavi e i cablaggi elettrici sono considerati le arterie e i nervi dell’e- conomia nazionale cinese, poiché costituiscono le fondamenta per la costruzione dell’infrastruttura dell’elettricità, per la smart grid e le nuove industrie energetiche. La richiesta di nuove linee elettriche continua ad aumentare con la cre- scita dell’economia cinese. Il maggiore carico di corrente può causare fluttuazioni nei parametri dei sistemi elettrici o momentanee interruzioni della fornitura. Questo può portare a malfunzionamenti delle apparec- chiature della rete o, in casi estremi, a incendi ed esplosioni. La manuten- zione ordinaria dei sistemi di cavi aiuta a sostenere la crescita dell’eco- nomia e la soddisfazione dei clienti, mentre i protocolli per la riparazione dei guasti permettono un rapido ripristino dell’energia elettrica. Per evitare improvvisi blackout, le apparecchiature elettriche richiedo- no controlli costanti che prevedono l’utilizzo di strumenti di test basati su infrarosso, ultravioletto e scarichi parziali. Questi “checkup” di routi- ne, però, in molte situazioni non sono in grado di restituire un’immagine completa della condizione di un cavo o individuare la tipologia di guasto. Inoltre, i cavi vengono installati in contesti diversi (sottoterra, all’interno di tunnel o in posizione sopraelevata), complicando ulteriormente l’inda- gine. Per un’analisi accurata delle condizioni di un cavo è necessaria la simulazione Per assicurare la continuità della fornitura, oltre ad affidarsi alle tradizio- nali apparecchiature di test, i tecnici devono tenere conto di altri fattori, come struttura e materiale del cavo, presenza di impurità, fluttuazioni di potenza, condizioni e ambienti di operatività. La Wuhan NARI Group Corporation (NARI) dello State Grid Electric Power Research Institute è affiliata alla State Grid Corporation of China . NARI si occupa di ricerca e sviluppo, progettazione, produzione e servizi di ingegneria per i prodotti di trasmissione e trasformazione dell’energia. NARI collabora anche con società elettriche locali per la manutenzione delle apparecchiature e l’analisi dei guasti. Data la grande quantità di pa- rametri e fenomeni fisici coinvolti, un team di tecnici guidati da Jing ha utilizzato la simulazione per indagare i cambiamenti nei campi elettrici, dovuti a fattori come le condizioni del sistema di cavi e le cause dei guasti. Perché i “water tree” danneggiano i cavi I cavi sono composti da una complessa struttura multistrato. Il nucleo consiste in una o più serie di trefoli isolati l’uno dall’altro e avvolti da uno strato altamente isolante (Fig. 1). Quando fattori scatenanti come umidi- tà, impurità, protrusioni o cariche spaziali si verificano nello strato isolante, parte del materiale isolante pre- Fig.1 – Schema della struttura di un cavo standard