Modellazione della scarica parziale per l'isolamento solido

Nei sistemi di alimentazione elettrica ad alta tensione (HV) vengono utilizzati diversi materiali (solidi, liquidi e gassosi) a scopo isolante per proteggere i guasti precoci delle apparecchiature ad alta tensione. La maggior parte dei materiali isolanti non è perfetta sotto tutti i punti di vista e contiene alcune impurità. La presenza di bolle d'aria è una di queste impurità nei materiali isolanti che è altamente indesiderabile. L'isolamento delle apparecchiature elettriche ad alta tensione si degrada gradualmente a causa dell'effetto cumulativo delle sollecitazioni elettriche, chimiche e termiche e dell'invecchiamento. A causa delle sollecitazioni ad alta tensione, la zona debole all'interno dell'isolante provoca una scarica parziale (PD) che deteriora l'isolante. In questo lavoro, un modello di circuito elettrico dell'isolante solido con vuoto viene utilizzato per studiare l'attività di PD che porta alla rottura all'interno dell'isolante. Tra i modelli (modello capacitivo e modello del concetto di carica indotta), nel presente lavoro viene adottato il modello capacitivo. Il modello capacitivo implementato in Simulink dimostra efficacemente il processo di scarica parziale. Il modello viene utilizzato per studiare e dimostrare l'effetto della permittività della cavità/impurità e del livello di tensione di innesco del breakdown dell'impurità.