EoW September 2007

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EuroWire – Settembre 2007 118
italiano
È stata sviluppata e realizzata un’apparec-
chiatura di prova specifica per la pressione
SWBP allo scopo di dimostrare che
questi cavi possono sopportare le stesse
condizioni estreme di pressione SWBP dei
cavi provvisti di isolamento standard per
le medesime classi di tensione[6]. Tuttavia,
l’apparecchiatura di prova per questo
tipo di studio si limitava alla prova di
cavi con un solo conduttore allo scopo di
dimostrare l’idoneità dei cavi a sopportare
i limiti di pressione SWBP correntemente
accettati. In uno studio precedente
condotto dal EPRI (Electric Power Research
Institute) sono stati sviluppati alcuni
metodi di prova per questo programma,
ma erano principalmente basati sui cavi
unipolari per dispositivi elettrici[7].
I due metodi furono sviluppati
indipendentemente data la mancanza
di una normalizzazione riconosciuta
per questo tipo di prova. Per questo
progetto, considerando che i cavi di
potenza multipolari erano di dimensioni
abbastanza grandi, la prova SWBP fu
effettuata conformemente ad una bozza di
specifica della Commissione Elettrotecnica
Internazionale CEI 901 TR ED.1 clausola 5.2,
per cavi con anima di grandi dimensioni[8].
In questa prova, un cavo di 50 piedi (15m)
viene fatto passare avanti e indietro attorno
una ruota fissa applicando una pressione
SWBP calcolato mediante il rapporto T/R
utilizzando la tensione del filo d’acciaio (T)
dell’argano di trazione ed il raggio della
ruota (R). Durante la prova il cavo resta
in contatto con la ruota fissa per almeno
90º. Se necessario, é possibile applicare
del lubrificante sul punto di contatto della
ruota. Le prove ripetute per i cavi di media
tensione con armatura polimerica hanno
dato come risultato una pressione SWBP
massima raccomandata di 3.000 libbre
per piede di raggio di curvatura, ossia due
volte il valore massimo fissato dall’industria
di 1.500 libbre per l’armatura ondulata.
3.3 Prestazioni d’installazione
In una recente installazione, sono stati
installati cavi di rame a tre conduttori,
da 15kV con una sezione di 350kcm e
cavi di rame a tre conduttori, da 15kV
con una sezione di 750kcm, equipaggiati
con armatura polimerica, in un percorso
di cavi piuttosto insolito come illustrato
alla Figura 10. Generalmente, nel caso di
installazione di cavi di potenza, le tensioni
di trazione del cavo, il raggio di curvatura e
le pressioni (SWBP) sono controllate.
Quando la pressione SWBP ha raggiunto il
limite massimo, l’installatore può utilizzare
un dispositivo di assistenza/traino per
ridurre la tensione rilevata all’anello o
alla maniglia di trazione. Ne consegue
una riduzione del valore SWBP in modo
che i cavi possano continuare ad essere
tirati senza causare danni all’anima del
cavo. Nei casi di trazione forte, quando
l’assistenza non è sufficiente, e il percorso
d’installazione non può essere modificato
per ridurre la tensione, il cavo deve essere
tagliato e giuntato. Questa soluzione
non è auspicabile in quanto le giunzioni
effettuate in queste condizioni possono
essere difficili da realizzare in locali ristretti,
provocando possibili perdite di tempo ed
un aumento dei costi d’installazione, oltre
a compromettere l’integrità del sistema
elettrico durante la vita del cavo.
Con un limite massimo ammissibile di
SWBP di 3.000 libbre/piede, entrambi
i cavi con armatura polimerica furono
installati con successo in queste difficili
condizioni. Persino il cavo da 15kV, con
sezione di 750kcm, non ha subito alcun
danno, con un valore di SWBP medio
superiore a 2.000 libbre/piede. Numerose
volte durante l’installazione, il valore di
SWBP ha superato le 1.500 libbre/piede,
che è limite massimo per l’armatura
ondulata in continuo. Utilizzando cavi a tre
conduttori, della sezione di 750kcm, con
armatura ondulata in continuo per questa
installazione, saranno necessari due punti
di giunzione per evitare di danneggiare il
cavo come illustrato alla Figura 8.
4. Conclusioni
Sono state effettuate delle prove di
comparazione diretta fra le nuove
concezioni di armature polimeriche
avanzate e le concezioni di armatura di
alluminio ondulato in continuo.
Le armature polimeriche si sono
dimostrate notevolmente più resistenti
allo schiacciamento e all’urto, e in grado
di sopportare forze laterali di gran lunga
superiori durante l’installazione. Tali
concezioni con armatura polimerica
sono state inoltre sottoposte, ed hanno
superato, una serie di prove più rigorose
di propagazione della fiamma, dei fumi,
di curvatura/urto a freddo a -40°C, e sono
approvate da diversi organismi quali
Underwriters Laboratories, Canadian
Standards Association, American Bureau of
Shipping, Coast Guard, ecc. n
5. Riferimenti
[1] NFPA 70: National Fire Protection Association,
National Electrical Code, 2005
[2] UL-1569 Underwriters Laboratories Inc, Standard
for Metal Cald Cables, Third Edition, Revision
25th May 2005
[3] UL-1072 Underwriters Laboratories Inc, Standard
for Medium Voltage Power Cables, Fourth Edition,
30th June 2006
[4] UL-2225 Underwriters Laboratories Inc, Standard
for Metal-Clad Cables and Cable-Sealing Fittings
for Use in Hazardous (Classified) Locations,
First Edition, 29th July 1996
[5] HN 33-S-52 EDF Specification for Single Core
Cables with Polymeric Insulation for Rated
Voltages of 36/63 (72.5)kV and 52/90 (100)kV
and up to 87/150 (170)kV
[6] Y Wen and P Cinquemani, Performance of
Reduced Wall EPR Insulated Medium Voltage
Power Cables: Part II Mechanical Characteristics,
IEEE-PES Transmission & Distribution Conference,
1996
[7] EPRI-EL-3333, Maximum Safe Pulling Lengths for
Solid Dielectric Insulated Cables, Volumes 1 and 2,
February 1984
[8] IEC Draft 61901TR ED.1 - 20/682/CD Clause 5.2,
Development Tests Recommended on Cables with
a Longitudinally Applied Metal Tape, April 2004
Prysmian Power Cables & Systems USA
5 Hollywood Court
So Plainfield
NJ-07080, Stati Uniti
Tel: +1 908 791 2828
Fax: +1 908 791 0048
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Figura 9: Apparecchiatura per la prova della
pressione SWBP
▼
Figura 10: Vista aerea del percorso d’installazione del cavo ▲
A = 1° punto di trazione
B = 2° punto di trazione
C = 3 °punto di trazione
Trasformatori
= Cambiamento di livello
= Posizione in cui
l’armatura
ondulata in continuo
dovrebbe essere giuntata
Direzione di trazione
Trazione totale
Tamburo
Sottostazione