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EuroWire – Settembre 2007
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italiano
progettato per ridurre il rischio di
deformazione e di danni permanenti
all’anima del cavo.
Schermo metallico
: Nastro di alluminio
rivestito
di
copolimero,
applicato
longitudinalmente con sovrapposizione
stagna.
Strato polimerico
: Strato estruso fissato
alla barriera dello schermo metallico
sottostante. Questa combinazione è
resistente agli agenti chimici aggressivi
quali gli idrocarburi, i solventi, gli acidi, le
basi e l’umidità.
Guaina
: Guaina di policloruro di vinile
resistente alla luce del sole e alla fiamma
o senza alogeno, a bassa emissione di
fumi, completamente estrusa a bassa
temperatura.
3. Prestazioniz
dell’armatura
polimerica
3.1 Prestazioni all’impatto
Sono state effettuate prove d’urto
comparative mediante un’apparecchiatura
di prova progettata secondo la Specifica
EDF HN 33-S-52
[5]
. La prova è stata realizzata
a diversi livelli di resistenza all’urto
utilizzando come strumento d’impatto un
cuneo a forma di V a 90° con una punta
del raggio di 80mil (2mm). Dopo un
impatto applicando un livello di energia
specifico, sono stati misurati lo spessore di
diversi strati ed il danno locale alla guaina
d’isolamento estrusa mediante un calibro
digitale elettronico per mezzo di un sistema
laser ottico.
Le prove sono proseguite con cavi di 15kV,
2/0AWG, a tre conduttori, utilizzando
un’armatura polimerica ed un’armatura
d’alluminio ondulata in continuo al fine
di determinare la forza di impatto che
causava lo stesso livello di danno sul
conduttore isolato con gomma di etilene-
propilene (EPR) su ciascuna struttura . É
stato stabilito che questa forza di impatto
corrisponde ad un livello d’impatto di
200 joule nell’armatura polimerica rispetto
a 140 joule nel cavo MC con armatura
d’alluminio ondulata in continuo.
Alcune prove supplementari eseguite su
cavi a 15kV, con una sezione di 350kcm,
composti di tre conduttori, hanno
confermato che la forza di impatto che
ha determinato un livello di danno
equivalente sulla guaina d’isolamento del
conduttore isolato con EPR è pari a 250
joule per l’armatura polimerica e a 200
joule per l’armatura di alluminio ondulato
in continuo. Sono state inoltre effettuate
delle prove d’urto su cavi di controllo
tradizionali da 600 volt, utilizzando la
configurazione tipica dei cavi a nove
conduttori da #12AWG. L’apparecchiatura
di prova e la concezione dello strumento
d’impatto erano identiche a quelle
utilizzate per la prova d’urto dei cavi di
potenza da 15kV.
Questa tecnologia è stata inoltre adottata
per le strutture di cavi di telecomunica-
zione e a fibre ottiche per le applicazioni
terrestri ed aeree in sostituzione delle
armature/schermature metalliche come
dimostrato con successo per i cavi di
potenza e di controllo. La severità di un
impatto da 80 joule è facilmente visibile
nella
Figura 6
. A tale livello d’impatto, il
danno misurato all’anima isolata è due volte
maggioresull’armaturad’alluminioondulato
in continuo rispetto all’armatura polimerica.
Ciò può essere rilevato alla
Figura 8
dove si
può notare un’esposizione dei conduttori
da #12AWG attraverso l’isolamento. Tale
esposizione dei conduttori è critica poiché
può compromettere l’integrità del circuito
a causa di potenziali corto-circuiti fra fasi
o fra fase ed armatura e la conseguente
perdita di potenza degli equipaggiamenti
e degli strumenti critici su un’installazione
di tipo industriale o commerciale. L’isola-
mento all’interno dell’anima del cavo con
armatura polimerica, nonostante alcuni
danni, non presenta alcun rischio di corto-
circuito fra fasi.
3.2 Prestazioni della pressione SWBP
La pressione SWBP, che si genera quando
un cavo viene tirato attorno ad una
superficie curva sotto tensione di trazione,
è la somma vettoriale della pressione SWBP
risultante dalla tensione del conduttore
esercitata orizzontalmente e dal peso
del conduttore esercitata verticalmente.
Si dovrebbe sempre calcolare il valore
SWBP del conduttore che esercita la
pressione maggiore sul lato interno della
curvatura, cioè un tubo, un condotto, una
ruota, ecc. Nella maggioranza dei casi, i
limiti della pressione SWBP per i cavi di
potenza si sono dimostrati abbastanza
soddisfacenti
come
confermato
dai
30-50 anni di dati storici. Inizialmente,
questi dati si basavano su metodi teorici
e, di conseguenza, nelle equazioni sono
stati integrati alcuni fattori di sicurezza.
Attualmente, l’organismo North American
standards non definisce un protocollo
di prova per determinare la pressione
SWBP. Recentemente sono stati condotti
degli studi per dimostrare l’attitudine
elettrica e meccanica dei cavi quando
si riduce lo spessore dell’isolamento dei
cavi di media tensione.
Armatura polimerica
Armatura d’alluminio
ondulata in continuo
Figura 4
:
Armatura polimerica e armatura di Al ondulata in continuo - 3/C 350kcm 15kV – dopo la prova d’urto di
250 joule
▲
Figura 5
:
Danno rappresentato sulla guaina
d’isolamento con nastro di rame rimosso
▲
Figura 6
:
Armatura polimerica e armatura di
alluminio ondulata in continuo – cavi 9/C da 600V,
#12AWG - dopo impatto di 80 joule, senza guaina
▲
Figura 7
: Anima isolata 9/C #12AWG senza
armatura polimerica, dopo impatto di 80 Joule
▲
Figura 8
:
Anima isolata 9/C #12AWG senza
armatura d’alluminio ondulata in continuo, dopo
impatto di 80 Joule
▲