EoW March 2012

Articolo tecnico I materiali di qualità possono migliorare l’affidabilità dei cavi di distribuzione A cura di Peter Pang, Shawn Miao, Simon Leung e Simon Sutton, di Dow Electrical & Telecommunications, unità commerciale della società Dow Chemical Company Introduzione

l’installazione delle connessioni e delle terminazioni dei cavi. Durante la maggior parte della vita utile di un sistema di cavi, i guasti sono generalmente provocati da fattori esterni come scavi accidentali. Nelle fasi successive, normalmente i cavi si guastano a causa dell’invecchiamento dei materiali di isolamento. I meccanismi tipici delle fasi finali comprendono la formazione iniziale di arborescenze (water trees) che successivamente generano arborescenze elettriche, causando una scarica parziale e guasti nei cavi. In alcuni studi recenti condotti da Shanghai Municipal Electric Power Company di SGCC è stata riscontrata la presenza di arborescenze (water trees) di diverse lunghezze in cavi invecchiati sul campo.

pubblici) specifichino i cavi che sono costruiti con materiali di alta qualità e che soddisfano criteri di prova specifici. L’installazione dovrebbe essere effettuata da professionisti esperti che conducono anche delle prove dopo l’installazione per garantire le prestazioni nell’intero sistema. I prezzi possono e devono essere valutati mediante un’analisi dei costi del ciclo di vita. Guasti e prevenzione Generalmente, i guasti dei cavi di potenza precoci sono causati da difetti che non vengono rilevati durante le prove di officina e a causa di una esecuzione scadente durante la preparazione e

Non tutti i materiali sono uguali. Si tratta di un concetto semplice, ma vero, che deve essere preso in considerazione e accettato per tutta la catena di valore. Le prestazioni sono essenziali per la funzionalità complessiva della rete e si possono ottenere solo con materiali che vengono sottoposti a delle prove. I redattori di specifiche che richiedono cavi di distribuzione che offrono decenni di prestazioni elettriche affidabili devono mantenere il passo con lo sviluppo dei materiali. Se si scelgono materiali per ragioni diverse dalle prestazioni, come il prezzo, la disponibilità o l’origine regionale, le conseguenze possono essere guasti precoci e frequenti. Ciò si traduce in spese e tempi aggiuntivi per quanto riguarda la riparazione e/o la sostituzione e in una minore sicurezza del consumatore. È stato dimostrato che i cavi a media tensione che utilizzano materiali di polietilene reticolato che ritarda la formazione di arborescenze (TR-XLPE o Tree Retardant Crosslinked Polyethylene ) mantengono proprietà elettriche eccellenti, come la resistenza ACBD, dopo molti anni di funzionamento, garantendo così una lunga durata e migliorando l’affidabilità per le reti di distribuzione. Oltre ai materiali di isolamento che possono ritardare naturalmente la formazione di arborescenze, è stato inoltre dimostrato che i materiali di schermatura semiconduttivi ad elevata purezza migliorano le proprietà elettriche dei cavi sottoposti a invecchiamento in condizioni di laboratorio. Per ottenere un successo a lungo termine, si raccomanda che i fabbricanti di cavi e gli utenti finali (imprese di servizi

▼ ▼ Figura 1 : Comparazione della resistenza alla rigidità dielettrica fra i cavi TR-XLPE e XLPE

TR-XLPE EPR Curva adeguata per XLPE Curva adeguata per TR-XLPE Curva adeguata per EPR

Rigidità dielettrica CA (kV/min.)

Anni di servizio

208

EuroWire – Marzo 2012