EoW September 2007

italiano

Protezione meccanica avanzata mediante utilizzo di armature polimeriche A cura di Paul Cinquemani, Bill Wolfe, Carroll Lindler, Paolo Veggetti e Marco Frigerio, Prysmian Power Cables & Systems, Stati Uniti

Sommario I cavi elettrici di potenza e di controllo possono subire tensioni molto elevate durante l’installazione. Quando i cavi vengono tirati attorno ad una superficie curva, è necessario controllare la pressione SWBP (sidewall bearing pressure: pressione di supporto della parete laterale) per mantenerla inferiore ai limiti stabiliti dagli standard e dalle raccomandazioni industriali, altrimenti il cavo può risultare danneggiato. Normalmente, i fabbricanti e gli installatori di cavi utilizzano diversi metodi per proteggere i cavi in caso di valori elevati di SWBP. I fabbricanti di cavi utilizzano cavi armati con un’armatura metallica di tipo articolato (AIA - Aluminium Interlocked Armour) o un’armatura metallica ondulata in continuo. Gli installatori di cavi hanno invece numerose opzioni: possono aumentare il raggio di curvatura attorno al quale il cavo viene tirato oppure possono decidere d’installare tratti di cavi più corti e di effettuare la giunzione di più sezioni. Il presente articolo analizza in dettaglio lo sviluppo e la valutazione di una nuova concezione di cavo di potenza che offre una protezione meccanica superiore senza utilizzare alcuna armatura metallica migliorando contemporaneamente la flessibilità globale. Questa nuova concezione di cavo prevede uno strato di polimero in grado di mig- liorare la resistenza meccanica dei cavi elettrici di potenza e offre una maggiore flessibilità rispetto ai cavi provvisti di armatura metallica. I dati presentati confermano che l’armatura polimerica offre prestazioni all’impatto cinque volte migliori rispetto ai prodotti muniti di armatura metallica. I cavi di potenza muniti di armatura polimerica possono raggiungere valori di SWBP fino a 3.000 libbre/raggio per piede, permettendo così agli installatori e ai clienti di installare cavi per distanze superiori senza richiedere giunzioni costose che influenzano anche l’affidabilità del cavo.

Guaina esterna di PVC/LS0H

Guaina metallica ondulata in continuo

Fili di riempimento Isolamento EPR Conduttore di rame

Figura 1 : Tipo convenzionale MC – Tipo di guaina d’alluminio ondulato in continuo ▲

Guaina esterna di PVC/LS0H Guaina metallica ondulata in continuo Nastro laminato d’alluminio Strato polimerico estruso resistente all’olio e agli idrocarburi Materiale di riempimento/ sigillatura estruso Isolamento EPR Conduttore di rame

Figura 2 : Concezione di armatura polimerica

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1. Introduzione

come configurazione alternativa qualora l’utilizzatore finale necessiti cavi resistenti a sollecitazioni meccaniche elevate. In effetti, attualmente si preferisce l’utilizzo di cavi di potenza MC multipolari per numerose applicazioni industriali, persino quando la norma NEC non richiede l’armatura metallica. Questa popolarità è dovuta alle diverse installazioni e collocazioni in cui una resistenza superiore alle sollecitazioni meccaniche risulta vantaggiosa per l’utilizzatore finale. Tuttavia, l’installazione di cavi armati MC tradizionali presenta uno svantaggio rile- vante, che consiste nella limitazione della lunghezza massima che può essere tirata a causa delle limitazioni della pressione SWBP.

La norma statunitense NEC (National Electrical Code) pubblicata per l’Associazione Nazionale Americana per la Protezione Antincendio (NFPA) definisce chiaramente le applicazioni per le quali i cavi armati (tipo MC) devono essere installati o possono essere impiegati come opzione negli utilizzi indicati dalla norma [1] . La tipologia e le condizioni specifiche di questi cavi armati sono chiaramente definite nelle norme UL 1569 e 1072 [2] [3] [4] . In numerose altre installazioni ed applicazioni, il cavo armato MC può essere utilizzato come soluzione vantaggiosa, vale a dire in sostituzione di condotti o

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EuroWire – Settembre 2007