{"schema_version":"1.0","package_type":"agent_readable_article","generated_at":"2026-05-31T16:07:45+00:00","article":{"id":8024,"slug":"a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection","title":"Guida completa al rilevamento acustico delle scariche parziali","url":"https://voltgrids.com/it/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/","language":"it-IT","published_at":"2026-03-29T06:08:10+00:00","modified_at":"2026-05-14T02:25:33+00:00","author":{"id":1,"name":"Bepto"},"summary":"Migliorate la strategia di manutenzione della vostra sottostazione con questa guida completa al rilevamento acustico delle scariche parziali. Imparate a identificare i difetti di isolamento interno dei trasformatori di corrente utilizzando sensori a ultrasuoni, a interpretare i modelli risolti in fase e a prendere decisioni di manutenzione basate sui dati senza tempi di inattività del...","word_count":5405,"taxonomies":{"categories":[{"id":159,"name":"Trasformatore di corrente (CT)","slug":"current-transformerct","url":"https://voltgrids.com/it/blog/category/instrument-transformer/current-transformerct/"},{"id":146,"name":"Trasformatore di strumenti","slug":"instrument-transformer","url":"https://voltgrids.com/it/blog/category/instrument-transformer/"}],"tags":[{"id":205,"name":"Prestazioni dell\u0027isolamento","slug":"insulation-performance","url":"https://voltgrids.com/it/blog/tag/insulation-performance/"},{"id":200,"name":"Manutenzione","slug":"maintenance","url":"https://voltgrids.com/it/blog/tag/maintenance/"},{"id":188,"name":"Distribuzione dell\u0027alimentazione","slug":"power-distribution","url":"https://voltgrids.com/it/blog/tag/power-distribution/"},{"id":191,"name":"Affidabilità","slug":"reliability","url":"https://voltgrids.com/it/blog/tag/reliability/"}]},"media_links":[{"type":"video","provider":"YouTube","url":"https://youtu.be/B0i-ibHAJ4k","embed_url":"https://www.youtube.com/embed/B0i-ibHAJ4k","video_id":"B0i-ibHAJ4k"},{"type":"audio","provider":"SoundCloud","url":"https://soundcloud.com/bepto-247719800/a-complete-guide-to-partial/s-DHOIGd1ExBq?si=c051aa27980549e28ef6fd5fc6af2129\u0026utm_source=clipboard\u0026utm_medium=text\u0026utm_campaign=social_sharing","embed_url":"https://w.soundcloud.com/player/?url=https://soundcloud.com/bepto-247719800/a-complete-guide-to-partial/s-DHOIGd1ExBq?si=c051aa27980549e28ef6fd5fc6af2129\u0026utm_source=clipboard\u0026utm_medium=text\u0026utm_campaign=social_sharing\u0026auto_play=false\u0026buying=false\u0026sharing=false\u0026download=false\u0026show_artwork=true\u0026show_playcount=false\u0026show_user=true\u0026single_active=true"}],"sections":[{"heading":"Introduzione","level":0,"content":"![Un ingegnere professionista dell\u0027Asia orientale in una sottostazione all\u0027aperto esegue il rilevamento online delle emissioni acustiche di scarica parziale su un trasformatore di corrente, utilizzando un analizzatore portatile per interpretare i segnali ultrasonici generati dai difetti di isolamento, assicurando una gestione affidabile degli asset senza interruzioni di corrente.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/East-Asian-Engineer-Uses-Portable-AE-Analyzer-for-In-service-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)\n\nL\u0027ingegnere dell\u0027Asia orientale utilizza un analizzatore AE portatile per il rilevamento di PD in servizio di CT"},{"heading":"Introduzione","level":2,"content":"Le scariche parziali nei sistemi di isolamento dei trasformatori di corrente sono l\u0027avviso precoce più affidabile di un imminente cedimento dell\u0027isolamento e il rilevamento delle emissioni acustiche è il metodo più pratico per identificare le scariche parziali attive nei TA di distribuzione di energia installati senza mettere fuori servizio l\u0027apparecchiatura. Un TA che si sta scaricando attivamente all\u0027interno comunica le sue condizioni di deterioramento attraverso segnali acustici ultrasonici che si propagano attraverso il mezzo isolante e l\u0027involucro - segnali rilevabili con l\u0027apparecchiatura del sensore piezoelettrico, interpretabili con la giusta metodologia e attivabili con la giusta risposta di manutenzione, il tutto senza un solo minuto di interruzione programmata.\n\n**La risposta diretta è questa: il rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia funziona rilevando le onde di pressione ultrasoniche - tipicamente nella gamma di frequenza degli ultrasuoni - che vengono generate ogni volta che si verifica un evento di scarica parziale all\u0027interno del sistema di isolamento del TA; questa tecnica ha un valore unico per la manutenzione dei TA installati perché non è invasiva, non richiede la disconnessione del circuito secondario, può essere eseguita in condizioni di tensione e fornisce informazioni sulla posizione che i metodi di misurazione delle scariche parziali elettriche non sono in grado di fornire, consentendo alle squadre di manutenzione di distinguere tra i difetti di isolamento interni del TA che richiedono una sostituzione urgente e le fonti esterne di corona che non richiedono alcun intervento sul TA.**\n\nPer i tecnici della manutenzione della distribuzione di energia, gli specialisti della valutazione delle condizioni di isolamento e i team di affidabilità responsabili della gestione della flotta di TA, questa guida fornisce il quadro tecnico completo per il rilevamento delle scariche parziali a emissione acustica, dalla fisica della generazione del segnale acustico alla selezione del sensore, alla metodologia di misura, all\u0027interpretazione del segnale e alle decisioni sulla manutenzione."},{"heading":"Indice dei contenuti","level":2,"content":"- [Che cos\u0027è la scarica parziale nei sistemi di isolamento CT e come funziona il rilevamento delle emissioni acustiche?](#what-is-partial-discharge-in-ct-insulation-systems-and-how-does-acoustic-emission-detection-work)\n- [Come selezionare e posizionare i sensori di emissione acustica per il rilevamento di scariche parziali in TC?](#how-to-select-and-position-acoustic-emission-sensors-for-ct-partial-discharge-detection)\n- [Come eseguire una campagna strutturata di misura delle scariche parziali acustiche in TC?](#how-to-execute-a-structured-ct-acoustic-partial-discharge-measurement-campaign)\n- [Come interpretare i segnali di emissione acustica e prendere decisioni sulla manutenzione della CT?](#how-to-interpret-acoustic-emission-signals-and-make-ct-maintenance-decisions)\n- [Domande frequenti sul rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica](#faqs-about-partial-discharge-acoustic-detection-in-power-distribution-cts)"},{"heading":"Che cos\u0027è la scarica parziale nei sistemi di isolamento CT e come funziona il rilevamento delle emissioni acustiche?","level":2,"content":"![Un\u0027illustrazione concettuale dettagliata con molteplici richiami e una vista divisa che spiega il rilevamento delle scariche parziali (PD) e delle emissioni acustiche (AE) all\u0027interno di un trasformatore di corrente. Mostra una sezione trasversale di un TA con una vista ingrandita di un \u0027evento di scarica parziale (PD)\u0027 in un vuoto di isolamento che genera onde di pressione ultrasoniche in espansione. Queste onde vengono catturate da un \u0027sensore piezoelettrico\u0027 esterno sull\u0027alloggiamento del TA, che invia il segnale a un \u0027analizzatore di segnali\u0027 portatile. Il display dell\u0027analizzatore mostra i dati di \u0027Forma d\u0027onda e spettro\u0027, evidenziando l\u0027\u0027Impulso ultrasonico (20-500 kHz)\u0027. Lo sfondo illustra il processo come \u0027ispezione online/in servizio\u0022 in una sottostazione, con confronti con i metodi elettrici.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Understanding-Partial-Discharge-PD-via-Acoustic-Emission-AE-Detection-in-CT-Insulation-1024x687.jpg)\n\nComprensione della scarica parziale (PD) attraverso il rilevamento dell\u0027emissione acustica (AE) nell\u0027isolamento CT\n\nLa scarica parziale è una scarica elettrica che attraversa solo una parte dell\u0027isolamento tra i conduttori - non costituisce un percorso di rottura completo tra il conduttore ad alta tensione e la terra, ma degrada progressivamente il materiale isolante che circonda il sito di scarica fino alla formazione di un percorso di rottura completo. Nei sistemi di isolamento CT - che si tratti di olio-carta, resina epossidica fusa o gas SF₆ - la scarica parziale è il principale meccanismo di degrado che converte un sistema di isolamento da utilizzabile a guasto in un arco di tempo che va da mesi ad anni a seconda dell\u0027intensità della scarica e del tipo di isolamento."},{"heading":"La fisica delle scariche parziali nell\u0027isolamento CT","level":3,"content":"La scarica parziale si verifica nei punti di debolezza dell\u0027isolamento: vuoti nella resina fusa, bolle di gas nell\u0027isolamento in carta oleata, interfacce di delaminazione, inclusioni metalliche e regioni di sollecitazione del campo elettrico localmente elevate. In questi siti, il campo elettrico locale supera la resistenza alla rottura del mezzo isolante all\u0027interno del difetto, in genere un vuoto pieno di gas la cui rigidità dielettrica è molto inferiore a quella dell\u0027isolamento solido o liquido circostante.\n\nQuando il campo locale supera la forza di rottura del vuoto, si verifica una scarica rapida all\u0027interno del vuoto, della durata di nanosecondi o microsecondi. Questa scarica:\n\n- **Elettricamente:** Produce un impulso di corrente nel circuito primario e un corrispondente impulso indotto nel circuito secondario - la base dei metodi di misurazione della PD elettrica\n- **Termicamente:** Deposita energia nel sito di scarica, carbonizzando il materiale isolante circostante e allargando il vuoto in cicli di scarica successivi.\n- **Acusticamente:** Crea una rapida variazione di pressione locale - un impulso meccanico - che si propaga verso l\u0027esterno dal sito di scarica come un\u0027onda acustica attraverso il mezzo isolante circostante e l\u0027alloggiamento del TA.\n\nL\u0027emissione acustica di un evento di scarica parziale è un impulso di pressione a banda larga con un contenuto energetico significativo nella gamma di frequenze ultrasoniche di 20-500 kHz. Il segnale si propaga attraverso il mezzo isolante del TA - olio, resina o gas - e attraverso le pareti dell\u0027alloggiamento del TA, attenuandosi con la distanza e riflettendosi sulle interfacce dei materiali, fino a raggiungere la superficie esterna del TA, dove può essere rilevato da un sensore piezoelettrico a contatto.\n\nParametri tecnici chiave che definiscono il rilevamento delle scariche parziali acustiche della TC:\n\n- **Gamma di frequenza dell\u0027emissione acustica:** 20-300 kHz per il CT PD interno; [energia di picco tipicamente a 80-150 kHz per l\u0027isolamento del TA in carta oleata](https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228)[1](#fn-1); 100-250 kHz per l\u0027isolamento del TA in resina fusa\n- **Velocità di propagazione del segnale:** [1.400-1.500 m/s in olio per trasformatori](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X)[2](#fn-2); 2.500-3.500 m/s in resina epossidica colata; 5.100 m/s in custodia d\u0027acciaio - le differenze di velocità consentono di localizzare la sorgente con metodi di tempo di arrivo\n- **Attenuazione del segnale:** 6-12 dB per 100 mm in olio; 15-25 dB per 100 mm in resina fusa; l\u0027attenuazione aumenta con la frequenza - i componenti a bassa frequenza si propagano più lontano dalla sorgente di scarica\n- **Soglia di rilevamento:** La carica minima rilevabile equivalente a PD è di circa 100-500 pC per i sensori piezoelettrici a contatto sull\u0027alloggiamento del TA; la misurazione elettrica di PD è più sensibile (5-10 pC), ma richiede l\u0027accesso al circuito secondario.\n- **Risposta in frequenza del sensore:** Sensori piezoelettrici a banda larga: Risposta piatta a 20-300 kHz; sensori piezoelettrici risonanti: sensibilità di picco a 150 kHz ±20%; i sensori risonanti forniscono una sensibilità più elevata alla frequenza di progetto, ma perdono i segnali al di fuori della banda di risonanza.\n- **Standard applicabili:** IEC 60270 (misura della PD elettrica - metodo di riferimento), IEC 62478 (tecniche di prova ad alta tensione - emissione acustica), IEC 60599 (analisi dei gas disciolti - metodo diagnostico complementare)\n\nIl vantaggio del rilevamento delle emissioni acustiche rispetto alla misurazione della PD elettrica nelle applicazioni di manutenzione sul campo:\n\n[La misurazione elettrica della PD secondo la norma IEC 60270 è il metodo di riferimento per la quantificazione della PD.](https://webstore.iec.ch/publication/1225)[3](#fn-3) - fornisce misure di carica calibrate in picocoulomb ed è il metodo utilizzato per i test di accettazione in fabbrica. Tuttavia, la misurazione della PD elettrica sul campo richiede l\u0027accesso al circuito secondario del TA, un condensatore di accoppiamento calibrato e un ambiente di misura privo di rumore, condizioni che raramente sono ottenibili in una sottostazione di distribuzione elettrica sotto tensione. Il rilevamento delle emissioni acustiche richiede solo l\u0027accesso fisico alla superficie dell\u0027alloggiamento del TA e può essere eseguito con il TA completamente eccitato, sotto carico, senza alcuna modifica del circuito secondario e in presenza del rumore elettromagnetico che rende impraticabile la misura della PD elettrica sul campo."},{"heading":"Come selezionare e posizionare i sensori di emissione acustica per il rilevamento di scariche parziali in TC?","level":2,"content":"![Un diagramma tecnico che illustra le migliori pratiche di selezione e posizionamento dei sensori a emissione acustica per il rilevamento delle scariche parziali dei trasformatori di corrente. Il diagramma mette a confronto l\u0027accoppiamento ottimale su TA immersi in olio (parete inferiore del serbatoio) e TA in resina fusa (base del corpo in epossidico), evidenziando le gamme di frequenza appropriate e il gel di accoppiamento obbligatorio. Una configurazione di verifica con una sorgente Hsu-Nielsen mostra un SNR richiesto \u003E= 6 dB.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Comprehensive-AE-Sensor-Selection-Positioning-Guide-for-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)\n\nGuida completa alla selezione e al posizionamento dei sensori AE per il rilevamento di PD in TC\n\nLa selezione e il posizionamento del sensore sono le due variabili più influenti nella qualità del rilevamento della PD acustica: un sensore selezionato correttamente in una posizione sbagliata non rileverà i segnali interni della PD, mentre un sensore posizionato correttamente con una risposta in frequenza sbagliata rileverà le interferenze esterne piuttosto che la scarica interna."},{"heading":"Selezione del sensore per il rilevamento della PD acustica in TC","level":3,"content":"**Sensori piezoelettrici a contatto (metodo primario):**\nI sensori piezoelettrici a contatto vengono premuti contro la superficie dell\u0027alloggiamento della CT e rilevano le onde acustiche trasmesse attraverso la parete dell\u0027alloggiamento. Offrono la massima sensibilità per il rilevamento della PD interna e sono il metodo standard per le indagini sulla PD acustica dei tomografi.\n\nCriteri di selezione:\n\n- **Gamma di frequenza:** 50-200 kHz per i TA a bagno d\u0027olio; 80-300 kHz per i TA in resina fusa - la maggiore attenuazione della resina richiede una maggiore sensibilità in frequenza per rilevare i segnali dalla sorgente di scarica prima che si attenuino fino al rumore di fondo\n- **Sensibilità:** Minimo -65 dB rif. 1 V/μbar per il rilevamento affidabile di sorgenti PD a distanze fino a 300 mm attraverso l\u0027olio; minimo -55 dB per applicazioni in resina fusa\n- **Compatibilità dell\u0027alloggiamento:** Base di montaggio magnetica per custodie CT ferromagnetiche - fornisce una forza di accoppiamento costante e un posizionamento ripetibile del sensore per il monitoraggio dei trend; accoppiamento adesivo per custodie non ferromagnetiche\n\n**Sensori a ultrasuoni aviotrasportati (Metodo supplementare):**\nI sensori a ultrasuoni senza contatto rilevano le emissioni acustiche trasportate dall\u0027aria da sorgenti di corona superficiale e di PD esterna. Vengono utilizzati per distinguere la corona esterna - che produce forti segnali aerei ma deboli segnali di contatto - dalla PD interna, che produce forti segnali di contatto ma deboli segnali aerei."},{"heading":"Posizionamento del sensore per diversi tipi di TA","level":3,"content":"**CT a bagno d\u0027olio (boccola in porcellana o composito):**\n\n- Posizione primaria del sensore: Parete inferiore del serbatoio, 50-100 mm sopra la base del serbatoio - i segnali acustici provenienti dalle sorgenti interne di PD si propagano verso il basso e si concentrano alla base del serbatoio; questa posizione massimizza il rapporto segnale/rumore per il rilevamento di PD interne\n- Posizione del sensore secondario: Parete centrale del serbatoio a 90° rispetto al sensore primario - consente la localizzazione bidimensionale della sorgente tramite il confronto del tempo di arrivo\n- Evitare: Superficie della boccola - la corona esterna sulla superficie della boccola produce forti segnali acustici che mascherano i segnali PD interni se il sensore è posizionato sulla boccola.\n\n**Resina fusa CT (incapsulata con resina epossidica):**\n\n- Posizione primaria del sensore: Base del corpo della CT, direttamente sulla superficie epossidica - la resina fusa ha un\u0027attenuazione acustica superiore a quella dell\u0027olio, per cui è necessario posizionare il sensore il più vicino possibile alla posizione prevista della sorgente PD (tipicamente l\u0027interfaccia del conduttore ad alta tensione o l\u0027interfaccia nucleo-resina)\n- Posizioni del sensore secondario: A intervalli di 120° intorno alla circonferenza del corpo della CT - consente la localizzazione della sorgente a tre punti per le CT incapsulate in resina\n- Mezzo di accoppiamento: Gel di accoppiamento acustico obbligatorio per la resina fusa - la rugosità superficiale dell\u0027epossidica crea vuoti d\u0027aria che attenuano fortemente i segnali ad alta frequenza senza gel di accoppiamento"},{"heading":"Verifica della qualità dell\u0027accoppiamento","level":3,"content":"Prima di registrare le misure PD, verificare la qualità dell\u0027accoppiamento acustico:\n\nSNRcoupling=20×log10⁡(VsignalVnoise)≥6 dBSNR_{accoppiamento} = 20 \\times \\log_{10}\\left(\\frac{V_{signal}}{V_{noise}}}right) \\geq 6 \\text{ dB}\n\nApplicare una punta di matita (sorgente Hsu-Nielsen) sulla superficie dell\u0027alloggiamento del TA a 100-200 mm dal sensore: questo produce un impulso acustico a banda larga che verifica che il sensore sia accoppiato correttamente e che il percorso del segnale sia intatto. Un sensore correttamente accoppiato mostrerà una risposta all\u0027impulso pulita con SNR ≥ 6 dB sopra il rumore di fondo."},{"heading":"Come eseguire una campagna strutturata di misura delle scariche parziali acustiche in TC?","level":2,"content":"![Un\u0027infografica e un diagramma di processo dettagliati, strutturati in quattro pannelli con etichette e icone chiare, che spiegano il flusso di lavoro strutturato completo per una campagna di misura di scariche parziali acustiche CT. I pannelli illustrano in dettaglio come \u0027Stabilire le misure di base\u0027, \u0027Definire la sequenza e la frequenza delle misure\u0027 (annuale, in base agli eventi), \u0027Eseguire il protocollo di misura\u0027 (rumore ambientale, posizionamento dei sensori, spettro FFT, modello PRPD) ed eseguire il \u0027Calcolo della posizione della sorgente\u0027 (utilizzando più di tre sensori e la differenza di tempo di arrivo). Formule e grafici dei dati illustrano ogni fase per una gestione sistematica delle risorse.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Structured-Workflow-for-CT-Acoustic-PD-Fleet-Survey-1024x687.jpg)\n\nFlusso di lavoro strutturato per l\u0027indagine sulla flotta di PD acustici CT\n\nUna campagna strutturata di misurazione della PD acustica per un parco di TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica richiede un protocollo di misurazione definito che consenta il confronto tra i TA, tra i periodi di misurazione e tra il TA in esame e un riferimento noto e sano, perché i livelli assoluti dei segnali acustici sono privi di significato senza contesto; sono i livelli relativi e le tendenze che identificano il deterioramento dell\u0027isolamento."},{"heading":"Fase 1: stabilire le misure di riferimento","level":3,"content":"Prima che il rilevamento acustico della PD possa identificare i TA deteriorati, è necessario stabilire misure di riferimento per ogni TA della flotta in condizioni di salute note:\n\n- **Registrare la linea di base alla messa in servizio o all\u0027ultima condizione di salute nota:** Misurare e documentare il livello del segnale acustico, lo spettro di frequenza e il modello a risoluzione di fase per ciascun TA al momento della messa in servizio o immediatamente dopo un test di isolamento sano confermato.\n- **Documentare le condizioni di misura:** Registrare la tensione primaria, la corrente primaria, la temperatura ambiente e le condizioni atmosferiche - i livelli del segnale acustico PD variano con la tensione (tensione di inizio PD) e la temperatura (la viscosità dell\u0027isolamento influisce sulla propagazione del segnale nell\u0027olio)\n- **Stabilire il riferimento della flotta:** Identificare la distribuzione statistica dei livelli di segnale acustico nella flotta di TA - i TA con livelli di segnale superiori di oltre 6 dB alla mediana della flotta richiedono un\u0027indagine indipendentemente dal livello assoluto"},{"heading":"Fase 2: Definire la sequenza e la frequenza delle misure","level":3,"content":"- **Indagine annuale per i TC di età superiore ai 15 anni:** Il degrado dell\u0027isolamento accelera nella seconda metà della vita utile del TA; le indagini acustiche annuali sulla PD forniscono una risoluzione temporale sufficiente per rilevare il deterioramento prima che raggiunga livelli critici.\n- **Indagine semestrale per le CT con problemi di isolamento noti:** CT che hanno mostrato livelli acustici elevati nell\u0027indagine precedente, CT con risultati anomali dell\u0027analisi dei gas disciolti e CT che hanno sperimentato eventi di sovraccarico termico.\n- **Indagine immediata dopo eventi di guasto:** Qualsiasi TA che sia stato sottoposto a una corrente di guasto passante superiore a 50% della corrente nominale di breve durata richiede una valutazione acustica della PD entro 30 giorni - lo stress termico della corrente di guasto può avviare il degrado dell\u0027isolamento che si manifesta come PD entro settimane dall\u0027evento di guasto"},{"heading":"Fase 3: Esecuzione del protocollo di misura","level":3,"content":"1. **Preparare l\u0027ambiente di misura:** Registrare il livello di rumore ambientale con il sensore accoppiato all\u0027alloggiamento del TA ma con la sorgente di segnale scollegata: questo stabilisce il rumore di fondo per il calcolo dell\u0027SNR; se il rumore ambientale supera i -40 dBV sulla banda di frequenza di misura, identificare ed eliminare le sorgenti di rumore prima di procedere\n2. **Applicare il sensore in posizioni definite:** Utilizzare il posizionamento specifico per il tipo di TC definito al punto 1 della sezione Selezione del sensore; applicare il gel di accoppiamento per i TC in resina fusa; verificare la qualità dell\u0027accoppiamento con il test della sorgente Hsu-Nielsen.\n3. **Registrare la forma d\u0027onda del dominio del tempo:** Acquisizione di almeno 10 secondi di segnale acustico continuo in ciascuna posizione del sensore, sufficiente per osservare più cicli di frequenza di alimentazione e identificare l\u0027attività del PD correlata alla fase.\n4. **Registrare lo spettro di frequenza:** Analisi FFT della forma d\u0027onda acquisita; identificare le componenti di frequenza di picco; confrontare con lo spettro di base - le nuove componenti di frequenza al di sopra della linea di base indicano una nuova attività di PD\n5. **Registrare il modello pd a risoluzione di fase:** Sincronizzare la misura acustica con la fase della tensione di frequenza di potenza utilizzando un segnale di tensione di riferimento; tracciare l\u0027ampiezza dell\u0027evento acustico rispetto all\u0027angolo di fase - la forma del pattern PRPD identifica il tipo di sorgente PD\n6. **Applicare l\u0027analisi del tempo di arrivo di più sensori:** Se due o più sensori sono dispiegati simultaneamente, registrare la differenza di tempo di arrivo (TDOA) dei segnali acustici tra le posizioni dei sensori - consente di calcolare la posizione della sorgente."},{"heading":"Fase 4: Calcolo della posizione della sorgente","level":3,"content":"Per due sensori in posizioni note sull\u0027alloggiamento del TA:\n\nΔd=voil×Δt\\Delta d = v_{oil} \\´molte volte ´delta t\n\nDove Δt\\Delta t è la differenza di tempo misurata di arrivo e voilv_{oil} è la velocità di propagazione acustica nell\u0027olio (1.450 m/s). La sorgente giace su un\u0027iperbole definita dalla differenza di lunghezza del percorso costante Δd\\Delta d - con tre o più sensori, l\u0027intersezione di più iperboli fornisce la posizione di una sorgente puntiforme.\n\nPer una CT con geometria interna nota, è possibile ottenere un\u0027accuratezza di localizzazione della sorgente di ±20-50 mm con tre sensori e un\u0027attenta misurazione TDOA, sufficiente a distinguere tra una sorgente PD all\u0027interfaccia del conduttore ad alta tensione (più critica), all\u0027interfaccia nucleo-isolamento (gravità moderata) e alla parete del serbatoio (gravità minima)."},{"heading":"Scenari di applicazione","level":3,"content":"- **Indagine annuale sulla flotta di sottostazioni di distribuzione di energia elettrica:** Sensori piezoelettrici a contatto sulla parete inferiore del serbatoio; rilevamento dell\u0027ampiezza e dello spettro di un singolo sensore; confronto con la linea di base della flotta; segnalazione dei TC con un aumento di \u003E6 dB rispetto alla linea di base per un rilevamento multisensore di follow-up.\n- **Valutazione delle condizioni dell\u0027isolamento CT invecchiato (\u003E20 anni di servizio):** Distribuzione di più sensori con analisi PRPD; localizzazione della sorgente TDOA; correlata con i risultati dell\u0027analisi dei gas disciolti; decisione di manutenzione basata sull\u0027evidenza acustica e chimica combinata\n- **Valutazione dell\u0027isolamento CT dopo un guasto:** Indagine immediata su un singolo sensore entro 30 giorni dall\u0027evento di guasto; confronto con la linea di base precedente al guasto; un livello di segnale elevato attiva un programma di monitoraggio accelerato\n- **Nuovo CT Commissioning Baseline:** Indagine multisensore completa al momento della messa in servizio; schema PRPD registrato come riferimento; spettro di frequenza documentato; risultati memorizzati nel registro di gestione degli asset CT come linea di base per tutta la vita."},{"heading":"Come interpretare i segnali di emissione acustica e prendere decisioni sulla manutenzione della CT?","level":2,"content":"![Un\u0027infografica tecnica completa che illustra come interpretare i segnali di emissione acustica di un trasformatore di corrente per prendere decisioni sulla manutenzione. La sezione superiore confronta quattro distinte categorie di segnali utilizzando grafici PRPD illustrativi, spettri di frequenza e forza relativa dei sensori aerei/di contatto: Categoria 1 (Vuoto interno, critico), Categoria 2 (Tracciamento superficiale, alta gravità), Categoria 3 (Corona esterna, bassa gravità) e Categoria 4 (Vibrazioni meccaniche, nessuna PD). La sezione inferiore presenta un diagramma di flusso visivo che guida dai risultati dell\u0027indagine attraverso specifici diamanti decisionali: il livello del segnale è \u003E 6 dB? È correlato alla fase? È simmetrico? - fino alle azioni di manutenzione standard, come \u0027Necessaria sostituzione urgente\u0027, \u0027Sostituzione programmata\u0027 o \u0027Indagine sulla fonte esterna\u0027. Piccole icone sulla correlazione complementare DGA e PD elettrica.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Current-Transformer-Acoustic-Signal-Interpretation-Maintenance-Decision-Guide-1024x687.jpg)\n\nGuida all\u0027interpretazione dei segnali acustici dei trasformatori di corrente e alle decisioni sulla manutenzione"},{"heading":"Quadro di interpretazione del segnale","level":3,"content":"L\u0027interpretazione dei segnali del PD acustico richiede la distinzione tra quattro categorie di segnali che producono intervalli di ampiezza sovrapposti, ma hanno spettri di frequenza, modelli risolti in fase e implicazioni di manutenzione nettamente diversi:\n\n**Categoria 1: Scarico del vuoto interno (più critico)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Impulsi ripetitivi alla frequenza di ripetizione 2× della potenza (due eventi di scarica per ciclo di tensione - uno sul semiciclo positivo, uno su quello negativo); frequenza di picco 80-150 kHz; segnale più forte sul sensore a contatto che su quello aereo\n- **Modello PRPD:** [Ammassi simmetrici a 45° e 225° di fase](https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042)[4](#fn-4) (picchi di tensione positivi e negativi); la distribuzione dell\u0027ampiezza segue una distribuzione gaussiana all\u0027interno di ciascun cluster\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Degrado attivo dell\u0027isolamento interno - programmare la sostituzione nell\u0027ambito della prossima interruzione programmata; aumentare la frequenza di monitoraggio a mensile fino alla sostituzione.\n\n**Categoria 2: Scarico di tracce di superficie (gravità elevata)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Schema di impulsi irregolari; correlazione frequenza potenza presente ma asimmetrica; frequenza di picco 50-100 kHz; segnale rilevabile sia da sensori a contatto che aerei\n- **Modello PRPD:** Cluster asimmetrici - più forti in un semiciclo rispetto all\u0027altro; distribuzione irregolare dell\u0027ampiezza che indica un comportamento erratico della scarica\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Degrado dell\u0027isolamento superficiale - in genere all\u0027interfaccia boccola-flangia o all\u0027interfaccia nucleo-resina; è necessaria la sostituzione; non rimandare oltre il prossimo fermo programmato\n\n**Categoria 3: Corona esterna (gravità CT bassa)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Sibilo continuo piuttosto che impulsi discreti; forte segnale aereo; segnale di contatto debole o assente; frequenza di picco 20-50 kHz\n- **Modello PRPD:** Concentrato nei punti di incrocio dello zero della tensione (90° e 270°); distribuzione dell\u0027ampiezza molto coerente\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Corone esterne da conduttori adiacenti, isolatori o hardware - nessun degrado dell\u0027isolamento del TA; indagare e correggere la fonte esterna di corona; non è necessaria la sostituzione del TA\n\n**Categoria 4: Vibrazioni meccaniche e interferenze (No PD)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Segnale continuo alla frequenza di alimentazione e alle armoniche (50 Hz, 100 Hz, 150 Hz); nessuna correlazione con la fase della tensione; segnale presente sul sensore di contatto ma non correlato alla fase\n- **Modello PRPD:** Distribuzione uniforme su tutti gli angoli di fase - nessuna correlazione di fase\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Vibrazione meccanica da magnetostrizione, componenti allentati o fonti meccaniche esterne - non è un segnale PD; nessun problema di isolamento; indagare la fonte meccanica se il livello di vibrazione è elevato"},{"heading":"Diagramma di flusso delle decisioni di manutenzione","level":3},{"heading":"Albero decisionale diagnostico della PD acustica","level":3,"content":"Risultato dell\u0027indagine sulla PD acustica\n\nIl livello del segnale è \u003E 6 dB sopra la linea di base?\n\nSÌ\n\nNO\n\nContinua il sondaggio annuale\n\nIl segnale è più forte sul sensore a contatto rispetto a quello aereo?\n\nSÌ\n\nNO\n\nCorona esterna\n\nIndagine su una fonte esterna\n\nIl modello PRPD è correlato alla fase in corrispondenza dei picchi di tensione?\n\nSÌ\n\nNO\n\nVibrazioni meccaniche\n\nIndagine sulla fonte meccanica\n\nIl modello PRPD è simmetrico (entrambi i semicicli)?\n\nSÌ\n\nScarico del vuoto interno\n\nSostituzione del programma\n\nNO\n\nIl pattern PRPD è asimmetrico con ampiezza irregolare?\n\nSÌ\n\nTracciamento della superficie\n\nSostituzione urgente\n\nNO\n\nEsecuzione dell\u0027analisi DGA correlata e del test PD elettrico\n\nPer la diagnosi definitiva"},{"heading":"Correlazione con metodi diagnostici complementari","level":3,"content":"Il rilevamento della PD acustica fornisce la diagnosi di campo più efficace, ma le sue conclusioni sono rafforzate dalla correlazione con metodi complementari:\n\n- **Analisi dei gas disciolti (DGA):** [La generazione di idrogeno (H₂) e metano (CH₄) in CT immersi nel petrolio conferma la PD attiva](https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/)[5](#fn-5); L\u0027acetilene (C₂H₂) indica una scarica ad arco ad alta energia; la correlazione tra l\u0027aumento del livello del segnale acustico e il tasso di generazione del gas DGA conferma la presenza di una sorgente di scarica interna.\n- **Termografia (infrarossi):** I punti caldi sulla superficie dell\u0027alloggiamento della CT indicano il riscaldamento resistivo dovuto al tracciamento dei percorsi di scarica; la correlazione con i segnali acustici nello stesso punto conferma l\u0027attività di scarica superficiale\n- **Misura della PD elettrica (IEC 60270):** Fornisce una misura calibrata della carica in pC, necessaria per la valutazione definitiva della gravità; viene eseguita durante un\u0027interruzione programmata con il TA diseccitato e il circuito secondario accessibile."},{"heading":"Errori comuni di interpretazione","level":3,"content":"- **Attribuire tutti i segnali acustici elevati alla PD interna:** La corona esterna proveniente dall\u0027hardware adiacente è la fonte più comune di indicazioni acustiche di PD falso-positive nelle sottostazioni di distribuzione di energia; confrontare sempre i segnali dei sensori a contatto e quelli aerei prima di concludere che sia presente una PD interna.\n- **Decisioni di sostituzione basate solo sull\u0027ampiezza di una singola misura:** Una singola lettura di ampiezza elevata senza l\u0027analisi del pattern PRPD, il confronto dello spettro di frequenza e la correlazione con la linea di base non fornisce prove sufficienti per una decisione di sostituzione; la valutazione della PD acustica richiede il pacchetto completo di caratterizzazione del segnale.\n- **Ignorare i segnali acustici al di sotto della “soglia di allarme”:** Il progressivo degrado dell\u0027isolamento produce livelli di segnale acustico gradualmente crescenti nell\u0027arco di mesi o anni; un segnale che oggi è 3 dB al di sopra della linea di base e 4 dB al di sopra della linea di base al prossimo rilevamento è più preoccupante di un segnale che è 6 dB al di sopra della linea di base ma stabile - la tendenza è più informativa del livello assoluto\n- **Esecuzione di un\u0027indagine acustica PD subito dopo un transitorio di tensione o un evento di commutazione:** Le operazioni di commutazione producono segnali acustici che possono persistere per minuti nei TA immersi nell\u0027olio; attendere almeno 30 minuti dopo qualsiasi operazione di commutazione prima di iniziare le misurazioni acustiche della PD."},{"heading":"Conclusione","level":2,"content":"Il rilevamento delle scariche parziali a emissione acustica è la tecnica di monitoraggio delle condizioni più praticamente utilizzabile per i TA di distribuzione installati: non richiede interruzioni, né accesso al circuito secondario, né infrastrutture di sottostazione specializzate, né modifiche al TA o ai circuiti collegati. Il valore della tecnica non sta nel rilevare la PD in un singolo momento, ma nello stabilire una linea di base per ogni TA del parco, nel seguire l\u0027andamento del livello del segnale acustico in campagne di misura successive e nell\u0027utilizzare il modello risolto in fase e lo spettro di frequenza per distinguere la scarica vuota interna che richiede una sostituzione urgente dalla corona esterna che non richiede alcun intervento sul TA. **Nella gestione del parco TA della distribuzione di energia, il rilevamento delle scariche parziali a emissione acustica è l\u0027investimento di manutenzione che converte la risposta reattiva ai guasti dei TA - la sostituzione di emergenza dopo un guasto imprevisto dell\u0027isolamento - in una gestione pianificata degli asset, in cui i TA deteriorati vengono identificati mesi prima del guasto e sostituiti durante le interruzioni programmate senza il rischio di sicurezza, l\u0027interruzione della protezione e i costi di approvvigionamento di emergenza di un guasto non pianificato dei TA.**"},{"heading":"Domande frequenti sul rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica","level":2},{"heading":"**D: Quale gamma di frequenze di emissione acustica dovrebbe essere utilizzata per il rilevamento di scariche parziali nei trasformatori di corrente di distribuzione in olio e perché differisce dalle applicazioni dei TA in resina fusa?**","level":3,"content":"**A:** TA immersi in olio: 50-200 kHz - l\u0027olio fornisce una minore attenuazione acustica, consentendo alle componenti a bassa frequenza di propagarsi dalla sorgente di scarica al sensore. TA in resina fusa: 80-300 kHz - la resina epossidica presenta un\u0027attenuazione acustica più elevata, che richiede una maggiore sensibilità in frequenza e il posizionamento del sensore più vicino alla posizione prevista della sorgente PD per ottenere un rapporto segnale/rumore adeguato."},{"heading":"**D: In che modo l\u0027analisi del modello di scarica parziale risolta in fase distingue tra la scarica interna del vuoto e la corona esterna nelle misure di emissione acustica della CT a distribuzione di potenza?**","level":3,"content":"**A:** La scarica interna al vuoto produce cluster PRPD simmetrici nelle posizioni di picco di fase della tensione (45° e 225°) - la scarica avviene quando la tensione di sollecitazione attraverso il vuoto è massima. La corona esterna produce ammassi di PRPD nelle posizioni di incrocio dello zero della tensione (90° e 270°) - la corona inizia quando il gradiente del campo elettrico è più ripido. La posizione di fase degli ammassi di PRPD è la discriminante principale tra sorgenti di PD interne ed esterne."},{"heading":"**D: Qual è il numero minimo di sensori di emissione acustica necessari per la localizzazione delle sorgenti di scariche parziali in un TA di distribuzione dell\u0027energia e qual è la precisione di localizzazione ottenibile?**","level":3,"content":"**A:** Minimo tre sensori per la localizzazione bidimensionale della sorgente utilizzando l\u0027analisi del tempo di arrivo. Tre sensori forniscono l\u0027intersezione di due iperboli, ottenendo una localizzazione puntiforme della sorgente con una precisione di ±20-50 mm nelle tomografie computerizzate con geometria interna nota. Due sensori forniscono solo un luogo iperbolico, insufficiente per la localizzazione del punto, ma utile per confermare se la sorgente è più vicina alla posizione di un sensore rispetto all\u0027altro."},{"heading":"**D: In che modo le misure di scarico parziale delle emissioni acustiche devono essere correlate ai risultati delle analisi dei gas disciolti per prendere decisioni sulla sostituzione dei TA nei programmi di manutenzione della distribuzione elettrica?**","level":3,"content":"**A:** L\u0027aumento del segnale acustico PD combinato con la generazione di idrogeno e metano nel DGA conferma una scarica interna attiva a bassa energia - programmare la sostituzione alla prossima interruzione programmata. L\u0027aumento del segnale acustico PD combinato con la generazione di acetilene conferma una scarica ad arco ad alta energia - trattare come urgente; non rimandare la sostituzione. L\u0027aumento del segnale acustico PD senza generazione di gas nel DGA suggerisce la presenza di una corona esterna o di una vibrazione meccanica; indagare su fonti diverse dal TC prima di programmare la sostituzione."},{"heading":"**D: Quale frequenza di indagine dovrebbe essere applicata al monitoraggio delle emissioni acustiche di scariche parziali dei trasformatori di corrente in bagno d\u0027olio nelle sottostazioni di distribuzione di energia elettrica, in base all\u0027età di servizio del TA e alla storia delle sue condizioni?**","level":3,"content":"**A:** CT sotto i 15 anni senza problemi di isolamento noti: indagine acustica biennale. CT da 15 a 25 anni: indagine annuale. CT con più di 25 anni: indagine semestrale. TC con precedenti letture acustiche elevate, DGA anormale o storia di stress termico post-incidente: Controllo trimestrale, indipendentemente dall\u0027età. Controllo immediato entro 30 giorni da qualsiasi evento di guasto che comporti una corrente primaria del TA superiore a 50% della corrente nominale di breve durata.\n\n1. “Analisi delle emissioni acustiche per il rilevamento di scariche parziali”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228`. Lo studio stabilisce le bande di frequenza AE tipiche per i sistemi di isolamento in carta oleata. Ruolo dell\u0027evidenza: statistica; Tipo di fonte: ricerca. Supporta: energia di picco tipicamente a 80-150 kHz per l\u0027isolamento in carta oleata CT. [↩](#fnref-1_ref)\n2. “Propagazione di onde ultrasoniche nell\u0027olio dei trasformatori”, `https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X`. Questa ricerca misura i parametri di velocità acustica essenziali per la localizzazione del tempo di arrivo. Ruolo dell\u0027evidenza: meccanismo; Tipo di fonte: ricerca. Supporta: 1.400-1.500 m/s nell\u0027olio del trasformatore. [↩](#fnref-2_ref)\n3. “IEC 60270: Tecniche di prova ad alta tensione - Misure di scarica parziale”, `https://webstore.iec.ch/publication/1225`. Questo standard definisce i metodi elettrici di riferimento per la quantificazione della PD. Ruolo dell\u0027evidenza: general_support; Tipo di fonte: standard. Supporta: La misurazione elettrica della PD secondo la norma IEC 60270 è il metodo di riferimento per la quantificazione della PD. [↩](#fnref-3_ref)\n4. “Interpretazione del modello di scarica parziale risolta in fase”, `https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042`. L\u0027articolo illustra il comportamento di raggruppamento simmetrico delle scariche di vuoto interno. Ruolo dell\u0027evidenza: meccanismo; Tipo di fonte: ricerca. Supporti: Cluster simmetrici a 45° e 225° di fase. [↩](#fnref-4_ref)\n5. “Guida IEEE per l\u0027interpretazione dei gas generati nei trasformatori immersi nell\u0027olio”, `https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/`. La guida documenta i marcatori di gas chimici risultanti da una scarica parziale. Ruolo dell\u0027evidenza: meccanismo; Tipo di fonte: standard. Supporta: La generazione di idrogeno (H₂) e metano (CH₄) nei CT immersi nel petrolio conferma la PD attiva. [↩](#fnref-5_ref)"}],"source_links":[{"url":"#what-is-partial-discharge-in-ct-insulation-systems-and-how-does-acoustic-emission-detection-work","text":"Che cos\u0027è la scarica parziale nei sistemi di isolamento CT e come funziona il rilevamento delle emissioni acustiche?","is_internal":false},{"url":"#how-to-select-and-position-acoustic-emission-sensors-for-ct-partial-discharge-detection","text":"Come selezionare e posizionare i sensori di emissione acustica per il rilevamento di scariche parziali in TC?","is_internal":false},{"url":"#how-to-execute-a-structured-ct-acoustic-partial-discharge-measurement-campaign","text":"Come eseguire una campagna strutturata di misura delle scariche parziali acustiche in TC?","is_internal":false},{"url":"#how-to-interpret-acoustic-emission-signals-and-make-ct-maintenance-decisions","text":"Come interpretare i segnali di emissione acustica e prendere decisioni sulla manutenzione della CT?","is_internal":false},{"url":"#faqs-about-partial-discharge-acoustic-detection-in-power-distribution-cts","text":"Domande frequenti sul rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica","is_internal":false},{"url":"https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228","text":"energia di picco tipicamente a 80-150 kHz per l\u0027isolamento del TA in carta oleata","host":"ieeexplore.ieee.org","is_internal":false},{"url":"#fn-1","text":"1","is_internal":false},{"url":"https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X","text":"1.400-1.500 m/s in olio per trasformatori","host":"www.sciencedirect.com","is_internal":false},{"url":"#fn-2","text":"2","is_internal":false},{"url":"https://webstore.iec.ch/publication/1225","text":"La misurazione elettrica della PD secondo la norma IEC 60270 è il metodo di riferimento per la quantificazione della PD.","host":"webstore.iec.ch","is_internal":false},{"url":"#fn-3","text":"3","is_internal":false},{"url":"https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042","text":"Ammassi simmetrici a 45° e 225° di fase","host":"www.mdpi.com","is_internal":false},{"url":"#fn-4","text":"4","is_internal":false},{"url":"https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/","text":"La generazione di idrogeno (H₂) e metano (CH₄) in CT immersi nel petrolio conferma la PD attiva","host":"standards.ieee.org","is_internal":false},{"url":"#fn-5","text":"5","is_internal":false},{"url":"#fnref-1_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-2_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-3_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-4_ref","text":"↩","is_internal":false},{"url":"#fnref-5_ref","text":"↩","is_internal":false}],"content_markdown":"![Un ingegnere professionista dell\u0027Asia orientale in una sottostazione all\u0027aperto esegue il rilevamento online delle emissioni acustiche di scarica parziale su un trasformatore di corrente, utilizzando un analizzatore portatile per interpretare i segnali ultrasonici generati dai difetti di isolamento, assicurando una gestione affidabile degli asset senza interruzioni di corrente.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/East-Asian-Engineer-Uses-Portable-AE-Analyzer-for-In-service-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)\n\nL\u0027ingegnere dell\u0027Asia orientale utilizza un analizzatore AE portatile per il rilevamento di PD in servizio di CT\n\n## Introduzione\n\nLe scariche parziali nei sistemi di isolamento dei trasformatori di corrente sono l\u0027avviso precoce più affidabile di un imminente cedimento dell\u0027isolamento e il rilevamento delle emissioni acustiche è il metodo più pratico per identificare le scariche parziali attive nei TA di distribuzione di energia installati senza mettere fuori servizio l\u0027apparecchiatura. Un TA che si sta scaricando attivamente all\u0027interno comunica le sue condizioni di deterioramento attraverso segnali acustici ultrasonici che si propagano attraverso il mezzo isolante e l\u0027involucro - segnali rilevabili con l\u0027apparecchiatura del sensore piezoelettrico, interpretabili con la giusta metodologia e attivabili con la giusta risposta di manutenzione, il tutto senza un solo minuto di interruzione programmata.\n\n**La risposta diretta è questa: il rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia funziona rilevando le onde di pressione ultrasoniche - tipicamente nella gamma di frequenza degli ultrasuoni - che vengono generate ogni volta che si verifica un evento di scarica parziale all\u0027interno del sistema di isolamento del TA; questa tecnica ha un valore unico per la manutenzione dei TA installati perché non è invasiva, non richiede la disconnessione del circuito secondario, può essere eseguita in condizioni di tensione e fornisce informazioni sulla posizione che i metodi di misurazione delle scariche parziali elettriche non sono in grado di fornire, consentendo alle squadre di manutenzione di distinguere tra i difetti di isolamento interni del TA che richiedono una sostituzione urgente e le fonti esterne di corona che non richiedono alcun intervento sul TA.**\n\nPer i tecnici della manutenzione della distribuzione di energia, gli specialisti della valutazione delle condizioni di isolamento e i team di affidabilità responsabili della gestione della flotta di TA, questa guida fornisce il quadro tecnico completo per il rilevamento delle scariche parziali a emissione acustica, dalla fisica della generazione del segnale acustico alla selezione del sensore, alla metodologia di misura, all\u0027interpretazione del segnale e alle decisioni sulla manutenzione.\n\n## Indice dei contenuti\n\n- [Che cos\u0027è la scarica parziale nei sistemi di isolamento CT e come funziona il rilevamento delle emissioni acustiche?](#what-is-partial-discharge-in-ct-insulation-systems-and-how-does-acoustic-emission-detection-work)\n- [Come selezionare e posizionare i sensori di emissione acustica per il rilevamento di scariche parziali in TC?](#how-to-select-and-position-acoustic-emission-sensors-for-ct-partial-discharge-detection)\n- [Come eseguire una campagna strutturata di misura delle scariche parziali acustiche in TC?](#how-to-execute-a-structured-ct-acoustic-partial-discharge-measurement-campaign)\n- [Come interpretare i segnali di emissione acustica e prendere decisioni sulla manutenzione della CT?](#how-to-interpret-acoustic-emission-signals-and-make-ct-maintenance-decisions)\n- [Domande frequenti sul rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica](#faqs-about-partial-discharge-acoustic-detection-in-power-distribution-cts)\n\n## Che cos\u0027è la scarica parziale nei sistemi di isolamento CT e come funziona il rilevamento delle emissioni acustiche?\n\n![Un\u0027illustrazione concettuale dettagliata con molteplici richiami e una vista divisa che spiega il rilevamento delle scariche parziali (PD) e delle emissioni acustiche (AE) all\u0027interno di un trasformatore di corrente. Mostra una sezione trasversale di un TA con una vista ingrandita di un \u0027evento di scarica parziale (PD)\u0027 in un vuoto di isolamento che genera onde di pressione ultrasoniche in espansione. Queste onde vengono catturate da un \u0027sensore piezoelettrico\u0027 esterno sull\u0027alloggiamento del TA, che invia il segnale a un \u0027analizzatore di segnali\u0027 portatile. Il display dell\u0027analizzatore mostra i dati di \u0027Forma d\u0027onda e spettro\u0027, evidenziando l\u0027\u0027Impulso ultrasonico (20-500 kHz)\u0027. Lo sfondo illustra il processo come \u0027ispezione online/in servizio\u0022 in una sottostazione, con confronti con i metodi elettrici.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Understanding-Partial-Discharge-PD-via-Acoustic-Emission-AE-Detection-in-CT-Insulation-1024x687.jpg)\n\nComprensione della scarica parziale (PD) attraverso il rilevamento dell\u0027emissione acustica (AE) nell\u0027isolamento CT\n\nLa scarica parziale è una scarica elettrica che attraversa solo una parte dell\u0027isolamento tra i conduttori - non costituisce un percorso di rottura completo tra il conduttore ad alta tensione e la terra, ma degrada progressivamente il materiale isolante che circonda il sito di scarica fino alla formazione di un percorso di rottura completo. Nei sistemi di isolamento CT - che si tratti di olio-carta, resina epossidica fusa o gas SF₆ - la scarica parziale è il principale meccanismo di degrado che converte un sistema di isolamento da utilizzabile a guasto in un arco di tempo che va da mesi ad anni a seconda dell\u0027intensità della scarica e del tipo di isolamento.\n\n### La fisica delle scariche parziali nell\u0027isolamento CT\n\nLa scarica parziale si verifica nei punti di debolezza dell\u0027isolamento: vuoti nella resina fusa, bolle di gas nell\u0027isolamento in carta oleata, interfacce di delaminazione, inclusioni metalliche e regioni di sollecitazione del campo elettrico localmente elevate. In questi siti, il campo elettrico locale supera la resistenza alla rottura del mezzo isolante all\u0027interno del difetto, in genere un vuoto pieno di gas la cui rigidità dielettrica è molto inferiore a quella dell\u0027isolamento solido o liquido circostante.\n\nQuando il campo locale supera la forza di rottura del vuoto, si verifica una scarica rapida all\u0027interno del vuoto, della durata di nanosecondi o microsecondi. Questa scarica:\n\n- **Elettricamente:** Produce un impulso di corrente nel circuito primario e un corrispondente impulso indotto nel circuito secondario - la base dei metodi di misurazione della PD elettrica\n- **Termicamente:** Deposita energia nel sito di scarica, carbonizzando il materiale isolante circostante e allargando il vuoto in cicli di scarica successivi.\n- **Acusticamente:** Crea una rapida variazione di pressione locale - un impulso meccanico - che si propaga verso l\u0027esterno dal sito di scarica come un\u0027onda acustica attraverso il mezzo isolante circostante e l\u0027alloggiamento del TA.\n\nL\u0027emissione acustica di un evento di scarica parziale è un impulso di pressione a banda larga con un contenuto energetico significativo nella gamma di frequenze ultrasoniche di 20-500 kHz. Il segnale si propaga attraverso il mezzo isolante del TA - olio, resina o gas - e attraverso le pareti dell\u0027alloggiamento del TA, attenuandosi con la distanza e riflettendosi sulle interfacce dei materiali, fino a raggiungere la superficie esterna del TA, dove può essere rilevato da un sensore piezoelettrico a contatto.\n\nParametri tecnici chiave che definiscono il rilevamento delle scariche parziali acustiche della TC:\n\n- **Gamma di frequenza dell\u0027emissione acustica:** 20-300 kHz per il CT PD interno; [energia di picco tipicamente a 80-150 kHz per l\u0027isolamento del TA in carta oleata](https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228)[1](#fn-1); 100-250 kHz per l\u0027isolamento del TA in resina fusa\n- **Velocità di propagazione del segnale:** [1.400-1.500 m/s in olio per trasformatori](https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X)[2](#fn-2); 2.500-3.500 m/s in resina epossidica colata; 5.100 m/s in custodia d\u0027acciaio - le differenze di velocità consentono di localizzare la sorgente con metodi di tempo di arrivo\n- **Attenuazione del segnale:** 6-12 dB per 100 mm in olio; 15-25 dB per 100 mm in resina fusa; l\u0027attenuazione aumenta con la frequenza - i componenti a bassa frequenza si propagano più lontano dalla sorgente di scarica\n- **Soglia di rilevamento:** La carica minima rilevabile equivalente a PD è di circa 100-500 pC per i sensori piezoelettrici a contatto sull\u0027alloggiamento del TA; la misurazione elettrica di PD è più sensibile (5-10 pC), ma richiede l\u0027accesso al circuito secondario.\n- **Risposta in frequenza del sensore:** Sensori piezoelettrici a banda larga: Risposta piatta a 20-300 kHz; sensori piezoelettrici risonanti: sensibilità di picco a 150 kHz ±20%; i sensori risonanti forniscono una sensibilità più elevata alla frequenza di progetto, ma perdono i segnali al di fuori della banda di risonanza.\n- **Standard applicabili:** IEC 60270 (misura della PD elettrica - metodo di riferimento), IEC 62478 (tecniche di prova ad alta tensione - emissione acustica), IEC 60599 (analisi dei gas disciolti - metodo diagnostico complementare)\n\nIl vantaggio del rilevamento delle emissioni acustiche rispetto alla misurazione della PD elettrica nelle applicazioni di manutenzione sul campo:\n\n[La misurazione elettrica della PD secondo la norma IEC 60270 è il metodo di riferimento per la quantificazione della PD.](https://webstore.iec.ch/publication/1225)[3](#fn-3) - fornisce misure di carica calibrate in picocoulomb ed è il metodo utilizzato per i test di accettazione in fabbrica. Tuttavia, la misurazione della PD elettrica sul campo richiede l\u0027accesso al circuito secondario del TA, un condensatore di accoppiamento calibrato e un ambiente di misura privo di rumore, condizioni che raramente sono ottenibili in una sottostazione di distribuzione elettrica sotto tensione. Il rilevamento delle emissioni acustiche richiede solo l\u0027accesso fisico alla superficie dell\u0027alloggiamento del TA e può essere eseguito con il TA completamente eccitato, sotto carico, senza alcuna modifica del circuito secondario e in presenza del rumore elettromagnetico che rende impraticabile la misura della PD elettrica sul campo.\n\n## Come selezionare e posizionare i sensori di emissione acustica per il rilevamento di scariche parziali in TC?\n\n![Un diagramma tecnico che illustra le migliori pratiche di selezione e posizionamento dei sensori a emissione acustica per il rilevamento delle scariche parziali dei trasformatori di corrente. Il diagramma mette a confronto l\u0027accoppiamento ottimale su TA immersi in olio (parete inferiore del serbatoio) e TA in resina fusa (base del corpo in epossidico), evidenziando le gamme di frequenza appropriate e il gel di accoppiamento obbligatorio. Una configurazione di verifica con una sorgente Hsu-Nielsen mostra un SNR richiesto \u003E= 6 dB.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Comprehensive-AE-Sensor-Selection-Positioning-Guide-for-CT-PD-Detection-1024x687.jpg)\n\nGuida completa alla selezione e al posizionamento dei sensori AE per il rilevamento di PD in TC\n\nLa selezione e il posizionamento del sensore sono le due variabili più influenti nella qualità del rilevamento della PD acustica: un sensore selezionato correttamente in una posizione sbagliata non rileverà i segnali interni della PD, mentre un sensore posizionato correttamente con una risposta in frequenza sbagliata rileverà le interferenze esterne piuttosto che la scarica interna.\n\n### Selezione del sensore per il rilevamento della PD acustica in TC\n\n**Sensori piezoelettrici a contatto (metodo primario):**\nI sensori piezoelettrici a contatto vengono premuti contro la superficie dell\u0027alloggiamento della CT e rilevano le onde acustiche trasmesse attraverso la parete dell\u0027alloggiamento. Offrono la massima sensibilità per il rilevamento della PD interna e sono il metodo standard per le indagini sulla PD acustica dei tomografi.\n\nCriteri di selezione:\n\n- **Gamma di frequenza:** 50-200 kHz per i TA a bagno d\u0027olio; 80-300 kHz per i TA in resina fusa - la maggiore attenuazione della resina richiede una maggiore sensibilità in frequenza per rilevare i segnali dalla sorgente di scarica prima che si attenuino fino al rumore di fondo\n- **Sensibilità:** Minimo -65 dB rif. 1 V/μbar per il rilevamento affidabile di sorgenti PD a distanze fino a 300 mm attraverso l\u0027olio; minimo -55 dB per applicazioni in resina fusa\n- **Compatibilità dell\u0027alloggiamento:** Base di montaggio magnetica per custodie CT ferromagnetiche - fornisce una forza di accoppiamento costante e un posizionamento ripetibile del sensore per il monitoraggio dei trend; accoppiamento adesivo per custodie non ferromagnetiche\n\n**Sensori a ultrasuoni aviotrasportati (Metodo supplementare):**\nI sensori a ultrasuoni senza contatto rilevano le emissioni acustiche trasportate dall\u0027aria da sorgenti di corona superficiale e di PD esterna. Vengono utilizzati per distinguere la corona esterna - che produce forti segnali aerei ma deboli segnali di contatto - dalla PD interna, che produce forti segnali di contatto ma deboli segnali aerei.\n\n### Posizionamento del sensore per diversi tipi di TA\n\n**CT a bagno d\u0027olio (boccola in porcellana o composito):**\n\n- Posizione primaria del sensore: Parete inferiore del serbatoio, 50-100 mm sopra la base del serbatoio - i segnali acustici provenienti dalle sorgenti interne di PD si propagano verso il basso e si concentrano alla base del serbatoio; questa posizione massimizza il rapporto segnale/rumore per il rilevamento di PD interne\n- Posizione del sensore secondario: Parete centrale del serbatoio a 90° rispetto al sensore primario - consente la localizzazione bidimensionale della sorgente tramite il confronto del tempo di arrivo\n- Evitare: Superficie della boccola - la corona esterna sulla superficie della boccola produce forti segnali acustici che mascherano i segnali PD interni se il sensore è posizionato sulla boccola.\n\n**Resina fusa CT (incapsulata con resina epossidica):**\n\n- Posizione primaria del sensore: Base del corpo della CT, direttamente sulla superficie epossidica - la resina fusa ha un\u0027attenuazione acustica superiore a quella dell\u0027olio, per cui è necessario posizionare il sensore il più vicino possibile alla posizione prevista della sorgente PD (tipicamente l\u0027interfaccia del conduttore ad alta tensione o l\u0027interfaccia nucleo-resina)\n- Posizioni del sensore secondario: A intervalli di 120° intorno alla circonferenza del corpo della CT - consente la localizzazione della sorgente a tre punti per le CT incapsulate in resina\n- Mezzo di accoppiamento: Gel di accoppiamento acustico obbligatorio per la resina fusa - la rugosità superficiale dell\u0027epossidica crea vuoti d\u0027aria che attenuano fortemente i segnali ad alta frequenza senza gel di accoppiamento\n\n### Verifica della qualità dell\u0027accoppiamento\n\nPrima di registrare le misure PD, verificare la qualità dell\u0027accoppiamento acustico:\n\nSNRcoupling=20×log10⁡(VsignalVnoise)≥6 dBSNR_{accoppiamento} = 20 \\times \\log_{10}\\left(\\frac{V_{signal}}{V_{noise}}}right) \\geq 6 \\text{ dB}\n\nApplicare una punta di matita (sorgente Hsu-Nielsen) sulla superficie dell\u0027alloggiamento del TA a 100-200 mm dal sensore: questo produce un impulso acustico a banda larga che verifica che il sensore sia accoppiato correttamente e che il percorso del segnale sia intatto. Un sensore correttamente accoppiato mostrerà una risposta all\u0027impulso pulita con SNR ≥ 6 dB sopra il rumore di fondo.\n\n## Come eseguire una campagna strutturata di misura delle scariche parziali acustiche in TC?\n\n![Un\u0027infografica e un diagramma di processo dettagliati, strutturati in quattro pannelli con etichette e icone chiare, che spiegano il flusso di lavoro strutturato completo per una campagna di misura di scariche parziali acustiche CT. I pannelli illustrano in dettaglio come \u0027Stabilire le misure di base\u0027, \u0027Definire la sequenza e la frequenza delle misure\u0027 (annuale, in base agli eventi), \u0027Eseguire il protocollo di misura\u0027 (rumore ambientale, posizionamento dei sensori, spettro FFT, modello PRPD) ed eseguire il \u0027Calcolo della posizione della sorgente\u0027 (utilizzando più di tre sensori e la differenza di tempo di arrivo). Formule e grafici dei dati illustrano ogni fase per una gestione sistematica delle risorse.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Structured-Workflow-for-CT-Acoustic-PD-Fleet-Survey-1024x687.jpg)\n\nFlusso di lavoro strutturato per l\u0027indagine sulla flotta di PD acustici CT\n\nUna campagna strutturata di misurazione della PD acustica per un parco di TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica richiede un protocollo di misurazione definito che consenta il confronto tra i TA, tra i periodi di misurazione e tra il TA in esame e un riferimento noto e sano, perché i livelli assoluti dei segnali acustici sono privi di significato senza contesto; sono i livelli relativi e le tendenze che identificano il deterioramento dell\u0027isolamento.\n\n### Fase 1: stabilire le misure di riferimento\n\nPrima che il rilevamento acustico della PD possa identificare i TA deteriorati, è necessario stabilire misure di riferimento per ogni TA della flotta in condizioni di salute note:\n\n- **Registrare la linea di base alla messa in servizio o all\u0027ultima condizione di salute nota:** Misurare e documentare il livello del segnale acustico, lo spettro di frequenza e il modello a risoluzione di fase per ciascun TA al momento della messa in servizio o immediatamente dopo un test di isolamento sano confermato.\n- **Documentare le condizioni di misura:** Registrare la tensione primaria, la corrente primaria, la temperatura ambiente e le condizioni atmosferiche - i livelli del segnale acustico PD variano con la tensione (tensione di inizio PD) e la temperatura (la viscosità dell\u0027isolamento influisce sulla propagazione del segnale nell\u0027olio)\n- **Stabilire il riferimento della flotta:** Identificare la distribuzione statistica dei livelli di segnale acustico nella flotta di TA - i TA con livelli di segnale superiori di oltre 6 dB alla mediana della flotta richiedono un\u0027indagine indipendentemente dal livello assoluto\n\n### Fase 2: Definire la sequenza e la frequenza delle misure\n\n- **Indagine annuale per i TC di età superiore ai 15 anni:** Il degrado dell\u0027isolamento accelera nella seconda metà della vita utile del TA; le indagini acustiche annuali sulla PD forniscono una risoluzione temporale sufficiente per rilevare il deterioramento prima che raggiunga livelli critici.\n- **Indagine semestrale per le CT con problemi di isolamento noti:** CT che hanno mostrato livelli acustici elevati nell\u0027indagine precedente, CT con risultati anomali dell\u0027analisi dei gas disciolti e CT che hanno sperimentato eventi di sovraccarico termico.\n- **Indagine immediata dopo eventi di guasto:** Qualsiasi TA che sia stato sottoposto a una corrente di guasto passante superiore a 50% della corrente nominale di breve durata richiede una valutazione acustica della PD entro 30 giorni - lo stress termico della corrente di guasto può avviare il degrado dell\u0027isolamento che si manifesta come PD entro settimane dall\u0027evento di guasto\n\n### Fase 3: Esecuzione del protocollo di misura\n\n1. **Preparare l\u0027ambiente di misura:** Registrare il livello di rumore ambientale con il sensore accoppiato all\u0027alloggiamento del TA ma con la sorgente di segnale scollegata: questo stabilisce il rumore di fondo per il calcolo dell\u0027SNR; se il rumore ambientale supera i -40 dBV sulla banda di frequenza di misura, identificare ed eliminare le sorgenti di rumore prima di procedere\n2. **Applicare il sensore in posizioni definite:** Utilizzare il posizionamento specifico per il tipo di TC definito al punto 1 della sezione Selezione del sensore; applicare il gel di accoppiamento per i TC in resina fusa; verificare la qualità dell\u0027accoppiamento con il test della sorgente Hsu-Nielsen.\n3. **Registrare la forma d\u0027onda del dominio del tempo:** Acquisizione di almeno 10 secondi di segnale acustico continuo in ciascuna posizione del sensore, sufficiente per osservare più cicli di frequenza di alimentazione e identificare l\u0027attività del PD correlata alla fase.\n4. **Registrare lo spettro di frequenza:** Analisi FFT della forma d\u0027onda acquisita; identificare le componenti di frequenza di picco; confrontare con lo spettro di base - le nuove componenti di frequenza al di sopra della linea di base indicano una nuova attività di PD\n5. **Registrare il modello pd a risoluzione di fase:** Sincronizzare la misura acustica con la fase della tensione di frequenza di potenza utilizzando un segnale di tensione di riferimento; tracciare l\u0027ampiezza dell\u0027evento acustico rispetto all\u0027angolo di fase - la forma del pattern PRPD identifica il tipo di sorgente PD\n6. **Applicare l\u0027analisi del tempo di arrivo di più sensori:** Se due o più sensori sono dispiegati simultaneamente, registrare la differenza di tempo di arrivo (TDOA) dei segnali acustici tra le posizioni dei sensori - consente di calcolare la posizione della sorgente.\n\n### Fase 4: Calcolo della posizione della sorgente\n\nPer due sensori in posizioni note sull\u0027alloggiamento del TA:\n\nΔd=voil×Δt\\Delta d = v_{oil} \\´molte volte ´delta t\n\nDove Δt\\Delta t è la differenza di tempo misurata di arrivo e voilv_{oil} è la velocità di propagazione acustica nell\u0027olio (1.450 m/s). La sorgente giace su un\u0027iperbole definita dalla differenza di lunghezza del percorso costante Δd\\Delta d - con tre o più sensori, l\u0027intersezione di più iperboli fornisce la posizione di una sorgente puntiforme.\n\nPer una CT con geometria interna nota, è possibile ottenere un\u0027accuratezza di localizzazione della sorgente di ±20-50 mm con tre sensori e un\u0027attenta misurazione TDOA, sufficiente a distinguere tra una sorgente PD all\u0027interfaccia del conduttore ad alta tensione (più critica), all\u0027interfaccia nucleo-isolamento (gravità moderata) e alla parete del serbatoio (gravità minima).\n\n### Scenari di applicazione\n\n- **Indagine annuale sulla flotta di sottostazioni di distribuzione di energia elettrica:** Sensori piezoelettrici a contatto sulla parete inferiore del serbatoio; rilevamento dell\u0027ampiezza e dello spettro di un singolo sensore; confronto con la linea di base della flotta; segnalazione dei TC con un aumento di \u003E6 dB rispetto alla linea di base per un rilevamento multisensore di follow-up.\n- **Valutazione delle condizioni dell\u0027isolamento CT invecchiato (\u003E20 anni di servizio):** Distribuzione di più sensori con analisi PRPD; localizzazione della sorgente TDOA; correlata con i risultati dell\u0027analisi dei gas disciolti; decisione di manutenzione basata sull\u0027evidenza acustica e chimica combinata\n- **Valutazione dell\u0027isolamento CT dopo un guasto:** Indagine immediata su un singolo sensore entro 30 giorni dall\u0027evento di guasto; confronto con la linea di base precedente al guasto; un livello di segnale elevato attiva un programma di monitoraggio accelerato\n- **Nuovo CT Commissioning Baseline:** Indagine multisensore completa al momento della messa in servizio; schema PRPD registrato come riferimento; spettro di frequenza documentato; risultati memorizzati nel registro di gestione degli asset CT come linea di base per tutta la vita.\n\n## Come interpretare i segnali di emissione acustica e prendere decisioni sulla manutenzione della CT?\n\n![Un\u0027infografica tecnica completa che illustra come interpretare i segnali di emissione acustica di un trasformatore di corrente per prendere decisioni sulla manutenzione. La sezione superiore confronta quattro distinte categorie di segnali utilizzando grafici PRPD illustrativi, spettri di frequenza e forza relativa dei sensori aerei/di contatto: Categoria 1 (Vuoto interno, critico), Categoria 2 (Tracciamento superficiale, alta gravità), Categoria 3 (Corona esterna, bassa gravità) e Categoria 4 (Vibrazioni meccaniche, nessuna PD). La sezione inferiore presenta un diagramma di flusso visivo che guida dai risultati dell\u0027indagine attraverso specifici diamanti decisionali: il livello del segnale è \u003E 6 dB? È correlato alla fase? È simmetrico? - fino alle azioni di manutenzione standard, come \u0027Necessaria sostituzione urgente\u0027, \u0027Sostituzione programmata\u0027 o \u0027Indagine sulla fonte esterna\u0027. Piccole icone sulla correlazione complementare DGA e PD elettrica.](https://voltgrids.com/wp-content/uploads/2026/03/Current-Transformer-Acoustic-Signal-Interpretation-Maintenance-Decision-Guide-1024x687.jpg)\n\nGuida all\u0027interpretazione dei segnali acustici dei trasformatori di corrente e alle decisioni sulla manutenzione\n\n### Quadro di interpretazione del segnale\n\nL\u0027interpretazione dei segnali del PD acustico richiede la distinzione tra quattro categorie di segnali che producono intervalli di ampiezza sovrapposti, ma hanno spettri di frequenza, modelli risolti in fase e implicazioni di manutenzione nettamente diversi:\n\n**Categoria 1: Scarico del vuoto interno (più critico)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Impulsi ripetitivi alla frequenza di ripetizione 2× della potenza (due eventi di scarica per ciclo di tensione - uno sul semiciclo positivo, uno su quello negativo); frequenza di picco 80-150 kHz; segnale più forte sul sensore a contatto che su quello aereo\n- **Modello PRPD:** [Ammassi simmetrici a 45° e 225° di fase](https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042)[4](#fn-4) (picchi di tensione positivi e negativi); la distribuzione dell\u0027ampiezza segue una distribuzione gaussiana all\u0027interno di ciascun cluster\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Degrado attivo dell\u0027isolamento interno - programmare la sostituzione nell\u0027ambito della prossima interruzione programmata; aumentare la frequenza di monitoraggio a mensile fino alla sostituzione.\n\n**Categoria 2: Scarico di tracce di superficie (gravità elevata)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Schema di impulsi irregolari; correlazione frequenza potenza presente ma asimmetrica; frequenza di picco 50-100 kHz; segnale rilevabile sia da sensori a contatto che aerei\n- **Modello PRPD:** Cluster asimmetrici - più forti in un semiciclo rispetto all\u0027altro; distribuzione irregolare dell\u0027ampiezza che indica un comportamento erratico della scarica\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Degrado dell\u0027isolamento superficiale - in genere all\u0027interfaccia boccola-flangia o all\u0027interfaccia nucleo-resina; è necessaria la sostituzione; non rimandare oltre il prossimo fermo programmato\n\n**Categoria 3: Corona esterna (gravità CT bassa)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Sibilo continuo piuttosto che impulsi discreti; forte segnale aereo; segnale di contatto debole o assente; frequenza di picco 20-50 kHz\n- **Modello PRPD:** Concentrato nei punti di incrocio dello zero della tensione (90° e 270°); distribuzione dell\u0027ampiezza molto coerente\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Corone esterne da conduttori adiacenti, isolatori o hardware - nessun degrado dell\u0027isolamento del TA; indagare e correggere la fonte esterna di corona; non è necessaria la sostituzione del TA\n\n**Categoria 4: Vibrazioni meccaniche e interferenze (No PD)**\n\n- **Caratteristiche acustiche:** Segnale continuo alla frequenza di alimentazione e alle armoniche (50 Hz, 100 Hz, 150 Hz); nessuna correlazione con la fase della tensione; segnale presente sul sensore di contatto ma non correlato alla fase\n- **Modello PRPD:** Distribuzione uniforme su tutti gli angoli di fase - nessuna correlazione di fase\n- **Implicazioni per la manutenzione:** Vibrazione meccanica da magnetostrizione, componenti allentati o fonti meccaniche esterne - non è un segnale PD; nessun problema di isolamento; indagare la fonte meccanica se il livello di vibrazione è elevato\n\n### Diagramma di flusso delle decisioni di manutenzione\n\n### Albero decisionale diagnostico della PD acustica\n\nRisultato dell\u0027indagine sulla PD acustica\n\nIl livello del segnale è \u003E 6 dB sopra la linea di base?\n\nSÌ\n\nNO\n\nContinua il sondaggio annuale\n\nIl segnale è più forte sul sensore a contatto rispetto a quello aereo?\n\nSÌ\n\nNO\n\nCorona esterna\n\nIndagine su una fonte esterna\n\nIl modello PRPD è correlato alla fase in corrispondenza dei picchi di tensione?\n\nSÌ\n\nNO\n\nVibrazioni meccaniche\n\nIndagine sulla fonte meccanica\n\nIl modello PRPD è simmetrico (entrambi i semicicli)?\n\nSÌ\n\nScarico del vuoto interno\n\nSostituzione del programma\n\nNO\n\nIl pattern PRPD è asimmetrico con ampiezza irregolare?\n\nSÌ\n\nTracciamento della superficie\n\nSostituzione urgente\n\nNO\n\nEsecuzione dell\u0027analisi DGA correlata e del test PD elettrico\n\nPer la diagnosi definitiva\n\n### Correlazione con metodi diagnostici complementari\n\nIl rilevamento della PD acustica fornisce la diagnosi di campo più efficace, ma le sue conclusioni sono rafforzate dalla correlazione con metodi complementari:\n\n- **Analisi dei gas disciolti (DGA):** [La generazione di idrogeno (H₂) e metano (CH₄) in CT immersi nel petrolio conferma la PD attiva](https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/)[5](#fn-5); L\u0027acetilene (C₂H₂) indica una scarica ad arco ad alta energia; la correlazione tra l\u0027aumento del livello del segnale acustico e il tasso di generazione del gas DGA conferma la presenza di una sorgente di scarica interna.\n- **Termografia (infrarossi):** I punti caldi sulla superficie dell\u0027alloggiamento della CT indicano il riscaldamento resistivo dovuto al tracciamento dei percorsi di scarica; la correlazione con i segnali acustici nello stesso punto conferma l\u0027attività di scarica superficiale\n- **Misura della PD elettrica (IEC 60270):** Fornisce una misura calibrata della carica in pC, necessaria per la valutazione definitiva della gravità; viene eseguita durante un\u0027interruzione programmata con il TA diseccitato e il circuito secondario accessibile.\n\n### Errori comuni di interpretazione\n\n- **Attribuire tutti i segnali acustici elevati alla PD interna:** La corona esterna proveniente dall\u0027hardware adiacente è la fonte più comune di indicazioni acustiche di PD falso-positive nelle sottostazioni di distribuzione di energia; confrontare sempre i segnali dei sensori a contatto e quelli aerei prima di concludere che sia presente una PD interna.\n- **Decisioni di sostituzione basate solo sull\u0027ampiezza di una singola misura:** Una singola lettura di ampiezza elevata senza l\u0027analisi del pattern PRPD, il confronto dello spettro di frequenza e la correlazione con la linea di base non fornisce prove sufficienti per una decisione di sostituzione; la valutazione della PD acustica richiede il pacchetto completo di caratterizzazione del segnale.\n- **Ignorare i segnali acustici al di sotto della “soglia di allarme”:** Il progressivo degrado dell\u0027isolamento produce livelli di segnale acustico gradualmente crescenti nell\u0027arco di mesi o anni; un segnale che oggi è 3 dB al di sopra della linea di base e 4 dB al di sopra della linea di base al prossimo rilevamento è più preoccupante di un segnale che è 6 dB al di sopra della linea di base ma stabile - la tendenza è più informativa del livello assoluto\n- **Esecuzione di un\u0027indagine acustica PD subito dopo un transitorio di tensione o un evento di commutazione:** Le operazioni di commutazione producono segnali acustici che possono persistere per minuti nei TA immersi nell\u0027olio; attendere almeno 30 minuti dopo qualsiasi operazione di commutazione prima di iniziare le misurazioni acustiche della PD.\n\n## Conclusione\n\nIl rilevamento delle scariche parziali a emissione acustica è la tecnica di monitoraggio delle condizioni più praticamente utilizzabile per i TA di distribuzione installati: non richiede interruzioni, né accesso al circuito secondario, né infrastrutture di sottostazione specializzate, né modifiche al TA o ai circuiti collegati. Il valore della tecnica non sta nel rilevare la PD in un singolo momento, ma nello stabilire una linea di base per ogni TA del parco, nel seguire l\u0027andamento del livello del segnale acustico in campagne di misura successive e nell\u0027utilizzare il modello risolto in fase e lo spettro di frequenza per distinguere la scarica vuota interna che richiede una sostituzione urgente dalla corona esterna che non richiede alcun intervento sul TA. **Nella gestione del parco TA della distribuzione di energia, il rilevamento delle scariche parziali a emissione acustica è l\u0027investimento di manutenzione che converte la risposta reattiva ai guasti dei TA - la sostituzione di emergenza dopo un guasto imprevisto dell\u0027isolamento - in una gestione pianificata degli asset, in cui i TA deteriorati vengono identificati mesi prima del guasto e sostituiti durante le interruzioni programmate senza il rischio di sicurezza, l\u0027interruzione della protezione e i costi di approvvigionamento di emergenza di un guasto non pianificato dei TA.**\n\n## Domande frequenti sul rilevamento acustico delle scariche parziali nei TA di distribuzione dell\u0027energia elettrica\n\n### **D: Quale gamma di frequenze di emissione acustica dovrebbe essere utilizzata per il rilevamento di scariche parziali nei trasformatori di corrente di distribuzione in olio e perché differisce dalle applicazioni dei TA in resina fusa?**\n\n**A:** TA immersi in olio: 50-200 kHz - l\u0027olio fornisce una minore attenuazione acustica, consentendo alle componenti a bassa frequenza di propagarsi dalla sorgente di scarica al sensore. TA in resina fusa: 80-300 kHz - la resina epossidica presenta un\u0027attenuazione acustica più elevata, che richiede una maggiore sensibilità in frequenza e il posizionamento del sensore più vicino alla posizione prevista della sorgente PD per ottenere un rapporto segnale/rumore adeguato.\n\n### **D: In che modo l\u0027analisi del modello di scarica parziale risolta in fase distingue tra la scarica interna del vuoto e la corona esterna nelle misure di emissione acustica della CT a distribuzione di potenza?**\n\n**A:** La scarica interna al vuoto produce cluster PRPD simmetrici nelle posizioni di picco di fase della tensione (45° e 225°) - la scarica avviene quando la tensione di sollecitazione attraverso il vuoto è massima. La corona esterna produce ammassi di PRPD nelle posizioni di incrocio dello zero della tensione (90° e 270°) - la corona inizia quando il gradiente del campo elettrico è più ripido. La posizione di fase degli ammassi di PRPD è la discriminante principale tra sorgenti di PD interne ed esterne.\n\n### **D: Qual è il numero minimo di sensori di emissione acustica necessari per la localizzazione delle sorgenti di scariche parziali in un TA di distribuzione dell\u0027energia e qual è la precisione di localizzazione ottenibile?**\n\n**A:** Minimo tre sensori per la localizzazione bidimensionale della sorgente utilizzando l\u0027analisi del tempo di arrivo. Tre sensori forniscono l\u0027intersezione di due iperboli, ottenendo una localizzazione puntiforme della sorgente con una precisione di ±20-50 mm nelle tomografie computerizzate con geometria interna nota. Due sensori forniscono solo un luogo iperbolico, insufficiente per la localizzazione del punto, ma utile per confermare se la sorgente è più vicina alla posizione di un sensore rispetto all\u0027altro.\n\n### **D: In che modo le misure di scarico parziale delle emissioni acustiche devono essere correlate ai risultati delle analisi dei gas disciolti per prendere decisioni sulla sostituzione dei TA nei programmi di manutenzione della distribuzione elettrica?**\n\n**A:** L\u0027aumento del segnale acustico PD combinato con la generazione di idrogeno e metano nel DGA conferma una scarica interna attiva a bassa energia - programmare la sostituzione alla prossima interruzione programmata. L\u0027aumento del segnale acustico PD combinato con la generazione di acetilene conferma una scarica ad arco ad alta energia - trattare come urgente; non rimandare la sostituzione. L\u0027aumento del segnale acustico PD senza generazione di gas nel DGA suggerisce la presenza di una corona esterna o di una vibrazione meccanica; indagare su fonti diverse dal TC prima di programmare la sostituzione.\n\n### **D: Quale frequenza di indagine dovrebbe essere applicata al monitoraggio delle emissioni acustiche di scariche parziali dei trasformatori di corrente in bagno d\u0027olio nelle sottostazioni di distribuzione di energia elettrica, in base all\u0027età di servizio del TA e alla storia delle sue condizioni?**\n\n**A:** CT sotto i 15 anni senza problemi di isolamento noti: indagine acustica biennale. CT da 15 a 25 anni: indagine annuale. CT con più di 25 anni: indagine semestrale. TC con precedenti letture acustiche elevate, DGA anormale o storia di stress termico post-incidente: Controllo trimestrale, indipendentemente dall\u0027età. Controllo immediato entro 30 giorni da qualsiasi evento di guasto che comporti una corrente primaria del TA superiore a 50% della corrente nominale di breve durata.\n\n1. “Analisi delle emissioni acustiche per il rilevamento di scariche parziali”, `https://ieeexplore.ieee.org/document/6164228`. Lo studio stabilisce le bande di frequenza AE tipiche per i sistemi di isolamento in carta oleata. Ruolo dell\u0027evidenza: statistica; Tipo di fonte: ricerca. Supporta: energia di picco tipicamente a 80-150 kHz per l\u0027isolamento in carta oleata CT. [↩](#fnref-1_ref)\n2. “Propagazione di onde ultrasoniche nell\u0027olio dei trasformatori”, `https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S014206151500052X`. Questa ricerca misura i parametri di velocità acustica essenziali per la localizzazione del tempo di arrivo. Ruolo dell\u0027evidenza: meccanismo; Tipo di fonte: ricerca. Supporta: 1.400-1.500 m/s nell\u0027olio del trasformatore. [↩](#fnref-2_ref)\n3. “IEC 60270: Tecniche di prova ad alta tensione - Misure di scarica parziale”, `https://webstore.iec.ch/publication/1225`. Questo standard definisce i metodi elettrici di riferimento per la quantificazione della PD. Ruolo dell\u0027evidenza: general_support; Tipo di fonte: standard. Supporta: La misurazione elettrica della PD secondo la norma IEC 60270 è il metodo di riferimento per la quantificazione della PD. [↩](#fnref-3_ref)\n4. “Interpretazione del modello di scarica parziale risolta in fase”, `https://www.mdpi.com/1996-1073/14/4/1042`. L\u0027articolo illustra il comportamento di raggruppamento simmetrico delle scariche di vuoto interno. Ruolo dell\u0027evidenza: meccanismo; Tipo di fonte: ricerca. Supporti: Cluster simmetrici a 45° e 225° di fase. [↩](#fnref-4_ref)\n5. “Guida IEEE per l\u0027interpretazione dei gas generati nei trasformatori immersi nell\u0027olio”, `https://standards.ieee.org/ieee/C57.104/7018/`. La guida documenta i marcatori di gas chimici risultanti da una scarica parziale. Ruolo dell\u0027evidenza: meccanismo; Tipo di fonte: standard. Supporta: La generazione di idrogeno (H₂) e metano (CH₄) nei CT immersi nel petrolio conferma la PD attiva. [↩](#fnref-5_ref)","links":{"canonical":"https://voltgrids.com/it/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/","agent_json":"https://voltgrids.com/it/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.json","agent_markdown":"https://voltgrids.com/it/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/agent.md"}},"ai_usage":{"preferred_source_url":"https://voltgrids.com/it/blog/a-complete-guide-to-partial-discharge-acoustic-detection/","preferred_citation_title":"Guida completa al rilevamento acustico delle scariche parziali","support_status_note":"This package exposes the published WordPress article and extracted source links. It does not independently verify every claim."}}