High speed filming feasibility on LV DC switch-disconnector

In every industrial application, the product development process has significantly great importance. Features of each product need to be updated and improved day by day. In particular, testing procedures are normally based on measurements, which assess the features of a device without the possibility of observing directly the phenomena on which its functioning is based. This is for example the case of switching devices, like switch-disconnectors, on which this research is focused. Goal of this project is to go beyond usual testing methods used for product investigation. Therefore, a satisfying synthetic test setup, which is an excellent alternative to the much more onerous full power lab, was developed; then the possibilities of application of high speed camera on the test object have been demonstrated performing some tests, filming few electric arcs and starting to draw some conclusions regarding arc behavior. This work was successfully completed, as the feasibility of the proposed testing method was shown. This result will support future specific study on this kind of test objects, to improve features or develop new designs in an easier and more understandable way. Experiments and measurements took place in the Corporate Research Center of ABB, located in Sweden. This work is organized as follows: first, a brief introduction to switch-disconnectors and some theoretical information are reported. In the second chapter, the test object, measurement system, high speed filming(HSF) equipment, and the setup with its developments are shown. The following chapter deals with results, and shows sequences of frames and discussions. The last chapter lists some possible modifications to be applied on the test system and proposes future activities which could be helpful in the development of the product.

In ogni applicazione industriale, il processo di sviluppo di un prodotto ha significativamente grande importanza. Le caratteristiche di ogni prodotto necessitano di essere sviluppate e migliorate giorno per giorno. In particolare, le procedure per i test sono normalmente basate su misurazioni che valutano le caratteristiche di un prodotto senza la possibilità di osservare direttamente i fenomeni sul quale il loro funzionamento è basato. Questo per esempio è il caso degli interruttori, come i switch-disconnector, sul quale questo lavoro focalizzato. L'obbiettivo della tesi è quello di andare oltre le tipiche metodologie di test utilizzate per l'indagine del prodotto. Di conseguenza è stato sviluppato un soddisfacente setup che fosse un'eccellente alternativa al ben più oneroso laboratorio di potenza; inoltre, la possibilità di utilizzo di una telecamera ad alta velocità sull'oggetto di studio è stata dimostrata filmando alcuni archi elettrici e iniziando a trarre delle conclusioni riguardanti il comportamento dell'arco. Il lavoro è stato completato con successo, così come è stata mostrata la fattibilità di utilizzo di tale metodo di test. Questo risultato supporterà futuri studi specifici riguardanti in particolare questo prodotto, così da migliorane le specifiche o per sviluppare nuovi tipi di design in maniera più semplice e comprensibile. Gli esperimenti e le misure sono stati effettuati nel Centro di Ricerca di ABB, situato in Svezia. Il lavoro ò organizzato come segue: innanzitutto sono riportate una breve introduzione ai switch-disconnectors e alcune informazioni teoriche. Nel secondo capitolo sono mostrati l'oggetto di test, il sistema di misura, l'equipaggiamento di ripresa ad altra velocità (HSF) ed il setup con tutte le fasi di sviluppo. Il capitolo seguente si occupa delle possibili modifiche applicabili al setup e propone attività future che potrebbero essere utili nello sviluppo del prodotto.