212 / 224
EuroWire – Marzo 2012
210
Articolo tecnico
durata di utilizzo dei cavi di distribuzione
di potenza sotterranei di media tensione
(MV). I cavi di media tensione isolati
con materiale TR-XLPE hanno inoltre
dimostrato una maggiore resistenza
alla
rigidità
dielettrica
in
seguito
all’invecchiamento sul campo.
Come illustrato nella
Figura 1
, cavi da
35kV isolati con TR-XLPE e installati da
un ente pubblico negli Stati Uniti hanno
dimostrato un’eccellente resistenza alla
rigidità dielettrica dopo oltre di 17 anni di
effettivo invecchiamento sul campo. Nel
Nord America ed in altri paesi sviluppati,
spesso gli enti pubblici richiedono
un’attesa di vita del cavo di 40 anni.
Generalmente, data l’eccellente resistenza
alla rigidità dielettrica in seguito ad
invecchiamento
sul
campo
(come
illustrato nella
Figura 1
) e considerando
ad oggi i cavi TR-XLPE che sono in uso da
oltre 25 anni, si ritiene che i cavi realizzati
con materiali TR-XLPE possano durare per
40 anni e oltre.
Benefici delle
schermature
semiconduttive
In aggiunta ai materiali isolanti che
ritardano
l’intrinseca
formazione
di
arborescenze,
la
purezza
delle
schermature semiconduttive ha dimo-
strato un effetto positivo sulle prestazioni
dei cavi sottoposti a prove in condizioni
accelerate.
In un test AWTT presso l’Istituto di Ricerca
dell’Ente Elettrico Statale di Alta Tensione
di Wuhan in Cina, è stato condotto uno
studio per effettuare una compara-
zione dei cavi realizzati con materiali
semiconduttivi caratterizzati da diversi
livelli di contaminazione ionica ma isolati
con lo stesso materiale TR-XLPE.
Il cavo A era realizzato con materiali di
schermatura semiconduttivi importati.
Il cavo B era realizzato con materiali
semiconduttivi P1 e P2 provvisti da
fornitori di materiale cinesi.
Come illustrato nella
Tabella 2
, le specie
ioniche ed i livelli di cenere presenti nelle
schermature semiconduttive importate
possono soddisfare i requisiti dei composti
delle schermature semi-conduttive a base
di nerofumo, come definito nell’Allegato
A.3.3 delle specifiche DL/T 1070-2007.
I materiali semi-conduttivi etichettati
come P1 e P2, contenevano livelli di
contaminanti ionici molto più elevati
rispetto ai materiali semi-conduttivi
importati, che non soddisfavano i requisiti
del nerofumo nell’Allegato A.3.3 della
specifica DL/T 1070-2007.
Come illustrato nella
Figura 4
, dopo 120
giorni di prove AWTT, il valore medio
ACBD del cavo A (38,8kV/mm) era
lievemente superiore a quello del cavo B
(28,9kV/mm). Dopo 180 giorni di prove
AWTT, il valore medio ACBD di entrambi
i cavi A e B era lo stesso (34,5kV/mm).
É stata osservata una differenza signifi-
cativa nei valori ACBD tra i cavi A e B dopo
360 giorni.
Come illustrato nella
Figura 4
, il valore
medio ACBD del cavo A era pari a 29kV/
mm che soddisfa e supera il requisito DL/T
1070-2007 di almeno 20kV/mm.
Tuttavia, il cavo B, che era realizzato con
lo stesso materiale isolante che ritarda
la formazione di arborescenze, ma con
materiali semi-conduttivi P1 e P2, ha
evidenziato un valore ACBD inferiore, e
cioè 16,8kV/mm, dopo 360 giorni.
Inputs
Costo del cavo di base =
Costo del cavo TR-XLPE =
Costo del cavo TR-XLPE rispetto
al cavo di base =
US$83.750 per km nell’anno 0
US$87.938 per km nell’anno 0
US$4.188 per km nell’anno 0
Inflazione del costo del cavo = 5% l’anno
Vita del cavo di base =
Vita del cavo TR-XLPE =
30 anni
40 anni
Costo d’installazione =
Inflazione del costo
d’installazione =
Fattore di aumento del costo
di reinstallazione =
US$ 17.000 per km nell’anno 0
5% l’anno
0,6 volte il costo dell’installazione iniziale
Numero di anni prima della fine
di vita fino a quando iniziano i
guasti =
Numero di guasti prima della
sostituzione =
Costo per guasto =
Lunghezza del tracciato
(distanza fra i giunti)
5 anni
4,0 guasti
US$ 3.500
0,5km
Aliquota d’imposta =
Tasso di sconto =
Anni per il calcolo del valore
attuale netto (NPV) =
30%
5,7%
75 anni
NPV del costo/piede del TR-XLPE. Migliore (Peggiore) del cavo di base
Vita del cavo di base in anni
40
35
30
25
20
15
TR-XLPE
Vita utile in anni
40
$(6.341)
$61.875
$64.965
$84.125 $140.379 $229.772
35
$(76.833)
$(8.616)
$(5.526)
$13.634
$69.888
$159.281
30
$(79.957)
$(11.741)
$(8.651)
$10.509
$66.763
$156.156
▲
▲
Tabella 3
: Parametri inseriti per comparare il costo del ciclo di vita dei cavi XLPE e TR-XLPE da 20kV
▲
▲
Tabella 4
: Differenza
del costo del ciclo di
vita totale dei cavi
XLPE e TR-XLPE
▲