EoW March 2012

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.

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 = 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) Aliquota d’imposta = Tasso di sconto = Anni per il calcolo del valore attuale netto (NPV) =

US$ 17.000 per km nell’anno 0

5% l’anno

0,6 volte il costo dell’installazione iniziale

5 anni

4,0 guasti US$ 3.500

0,5km

30% 5,7%

75 anni

▲ ▲ Tabella 3 : Parametri inseriti per comparare il costo del ciclo di vita dei cavi XLPE e TR-XLPE da 20kV

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.

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

▲ ▲ Tabella 4 : Differenza del costo del ciclo di vita totale dei cavi XLPE e TR-XLPE ▲

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

40

$(6.341)

$61.875

$64.965

$84.125 $140.379 $229.772

TR-XLPE Vita utile in anni

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

210

EuroWire – Marzo 2012