Calcolo del valore atteso della vita dei componenti di un sistema elettrico industriale

L’obbiettivo del presente lavoro di tesi è stato quello della messa a punto di un metodo di calcolo per la valutazione del valore atteso della vita dei componenti di un sistema elettrico industriale in presenza di distorsione armonica.
Nella valutazione della durata di vita di un componente occorre considerare in maniera appropriata tanto i problemi legati alla sollecitazione termica quanto quelli legati alla sollecitazione elettrica cui il componente è sottoposto durante il suo esercizio.
Per ciò che concerne il comportamento termico dei principali componenti di un sistema elettrico (cavi, condensatori, motori ad induzione, trasformatori), nel capitolo I vengono sviluppati opportuni modelli che consentono di determinare la temperatura raggiunta dal punto più caldo del componente stesso portando in conto anche la presenza di condizioni di esercizio non sinusoidali.
Nel capitolo II, poi, vengono inizialmente esaminati i fenomeni di degrado termico ed elettrico dei materiali isolanti da un punto di vista fisico e successivamente viene illustrato il modello matematico che consente il calcolo della riduzione della durata di vita dei componenti in condizioni “multi-stress”, cioè tenendo conto della presenza contemporanea della sollecitazione elettrica e di quella termica.
Tale modello è stato opportunamente formulato in modo da poter considerare anche condizioni di funzionamento non sinusoidali. Occorre, a tal proposito, sottolineare che i dati di ingresso necessari per la valutazione dell’inquinamento armonico e, quindi, dei suoi effetti sono caratterizzati dalla presenza di inevitabili incertezze e ciò è principalmente dovuto alle variazioni delle potenze, attive e reattive, richieste dai carichi lineari, alle modifiche via via subite dalla rete nelle sue configurazioni e, infine, ai cicli di funzionamento dei carichi non lineari stessi.
Per questo motivo, al fine di portare in conto la natura aleatoria dell’inquinamento armonico il modello di vita “multi-stress” è stato esteso al campo probabilistico.
Nel capitolo III, infine, la metodologia proposta è stata applicata per il calcolo del valore atteso della vita di alcuni componenti di una rete test a partire dalla conoscenza dei parametri caratteristici dei componenti stessi e delle modalità di esercizio della rete nel suo complesso.