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FP7

PDMAN Risultato in breve

Project ID: 338528
Finanziato nell'ambito di: FP7-JTI
Paese: Regno Unito

Sviluppo più veloce ed economico di apparecchiature di potenza aeronautiche

I sistemi ad alta tensione come quelli presenti nell’aeroplano elettrico sono soggetti a scariche elettriche che sono potenzialmente in grado di causare un’avaria totale. Un progetto finanziato dall’UE ha aiutato a stabilire delle linee guida per la progettazione di nuovi componenti avvolti/di collegamento, e ha sviluppato uno strumento che può essere usato per valutare l’impatto di scariche parziali su questi sistemi.
Sviluppo più veloce ed economico di apparecchiature di potenza aeronautiche
L’industria aeronautica europea si è impegnata a rivoluzionare i sistemi di alimentazione a bordo dei velivoli sostituendo gradualmente gli ingombranti sistemi idraulici e pneumatici con altri elettrici. Dato che i nuovi sistemi di alimentazione elettrica raggiungono delle tensioni più elevate, le scariche parziali diventano una questione importante in particolare a quote elevate e dovrebbero essere ridotte mediante un’attenta progettazione.

Fattori importanti della progettazione per ridurre la probabilità di una scarica parziale sono un corretto distanziamento dei componenti e lo spessore dell’isolamento. Tuttavia, le linee guida per valutare la capacità dei materiali isolanti di continuare ad essere resistenti per tutta la loro durata sono insufficienti.

Per aiutare a determinare in che modo i materiali isolanti possono influire sulla scarica parziale, ricercatori nell’ambito del progetto PDMAN (Partial discharge management in compact insulation systems), finanziato dall’UE, hanno condotto numerosi test su componenti avvolti e di collegamento usando una varietà di forme d’onda della tensione. I componenti sono stati sottoposti a un invecchiamento accelerato per aiutare a mostrare con quale stress elettrico avviene il guasto e si degradano le prestazioni dei materiali isolanti.

I dati raccolti hanno portato alla stesura di una serie di utili linee guida relative alla progettazione e al processo di certificazione dei sistemi di isolamento usati in applicazioni aerospaziali. Inoltre, i ricercatori hanno creato uno strumento di progettazione che fornisce informazioni fondamentali sulla qualità dell’isolamento e sul suo impatto sulle condizioni del componente. Consentendo agli ingegneri di modificare le proprietà dei materiali di isolamento e di controllare in che modo i cambiamenti influiscono sulla scarica parziale, esso rende possibile prendere una decisione più informata sui requisiti di isolamento per i componenti avvolti e di collegamento in una fase iniziale della progettazione.

In particolare, l’innovativo strumento decisionale aiuta a determinare le distanze di sicurezza tra elettrodi non isolati, la tensione di inizio della scarica parziale per i componenti avvolti e di collegamento, e lo spessore minimo dell’isolamento per prevenire le scariche parziali.

I membri del progetto hanno inoltre preparato un documento che descrive le procedure di collaudo necessarie per supportare la certificazione e la valutazione delle apparecchiature durante una produzione in serie di componenti avvolti/di collegamento.

Le linee guida proposte e il nuovo strumento sviluppato da PDMAN dovrebbero aiutare a ridurre il tempo di sviluppo e il costo dei nuovi sistemi di alimentazione elettrica. Le sfide associate con il collaudo di componenti avvolti per la scarica parziale in un ambiente aerospaziale sono state presentate al congresso IEEE sull’isolamento elettrico a Seattle, Stati Uniti, nel 2015 e in un seminario che si è svolto presso la Rolls Royce nel Regno Unito nello stesso anno.

Informazioni correlate

Keywords

Aeroplano, scariche elettriche, componenti avvolti/di collegamento, sistemi alimentazione, isolamento, PDMAN
Numero di registrazione: 191115 / Ultimo aggiornamento: 2017-02-16