EuroWire May 2017

Articolo tecnico

Controllo e analisi del materiale XLPE e HPTE nella produzione di cavi a media e alta tensione A cura di Harry Prunk, Sikora AG, Brema, Germania

Riassunto Le materie plastiche utilizzate per l’isolamento dei cavi a media, alta e altissima tensione devono rispettare rigorosissimi standard di purezza. In genere, viene utilizzato il materiale XLPE (polietilene reticolato) per l’isolamento dei cavi. Per la reticolazione dello XLPE, il cavo passa attraverso un tubo CV (vulcanizzazione continua) dove viene esposto ad elevate temperature per il processo di reticolazione. Generalmente, nella produzione di questi tipi di cavi, il tubo CV viene riempito di azoto e fatto funzionare a una pressione di 10 bar. Prima che il cavo possa essere sottoposto a ulteriore trattamento, come ad es. l’applicazione di una schermatura e di guaine esterne, è necessario effettuare un degasaggio che può richiedere fino a 10 giorni. Comunemente, la linea è costruita come una linea CCV o VCV (vulcanizzazione continua catenaria o vulcanizzazione continua verticale). La tecnologia è ben collaudata in quanto è utilizzata da decenni, ma comporta costi elevati per la costruzione e la linea di produzione. Inoltre, esiste un altro metodo avanzato, che utilizza l’elastomero termoplastico ad alto rendimento ( High Performance Thermoplastic Elastomer o HPTE ) a base di polipropilene come materiale isolante. Questa nuova tecnologia è stata messa a punto da Prysmian e viene presentata come la cosiddetta tecnologia “P-Laser”. [1]

ispeziona e analizza piccoli lotti di pellet. Ciò è anche importante per verificare pellet che sono stati selezionati mediante il sistema di controllo e di selezione in linea. Cavo a media e alta tensione isolato con materiale XLPE e HPTE Oggi il materiale isolante più utilizzato per i cavi a media tensione (MV) e alta tensione (HV) è il polietilene reticolato (XLPE). Questo materiale viene prodotto da polietilene ad alta pressione con l’aggiunta di perossidi organici come additivi. La reticolazione avviene in presenza di calore e pressione. Le singole catene molecolari vengono collegate tra loro, ottenendo così una trasformazione del materiale termo- plastico in un materiale elastico. Un vantaggio che presenta il materiale XLPE come isolante per cavi a media e alta tensione è la loro bassa perdita dielettrica e le loro eccellenti proprietà elettriche e fisiche per la trasmissione dell’elettricità. Siccome il materiale XLPE è resistente alla deformazione termica e all’invecchiamento, un cavo XLPE permette di trasportare correnti di alta intensità. Un’altra caratteristica è rappresentata dalla facilità d’installazione dei cavi XLPE. Questo materiale sopporta raggi di curvatura stretti ed è inoltre leggero. [2]

Il materiale presenta buone proprietà elettriche e termo-meccaniche, para- gonabili e per alcuni aspetti persino superiori a quelle del materiale XLPE. Il materiale HPTE non richiede una sezione reticolabile né alcun trattamento di degassificazione. Ciò significa che il cavo completo può essere fabbricato nell’ambito di un processo di produzione in linea, in cui potrebbero essere applicate anche la schermatura e la guaina esterna in un’unica fase di produzione. Indipendentemente dall’approccio adot- tato, i requisiti di rigidità dielettrica dei materiali XLPE e HPTE restano elevati e devono essere assicurati. Importante a tale riguardo è la pulizia del materiale isolante. È a questo punto che vengono messi a fuoco il sistema avanzato di controllo della purezza e di selezione. Il presente articolo illustrerà un sistema di controllo in linea e di selezione che rileva la contaminazione all’interno e sulla superficie dei pellet come ad es. contaminanti metallici od organici, variazioni di colore, agglomerati, contaminazioni incrociate e pellet estranei. Il sistema presentato comprende la combinazione unica della tecnologia a raggi X e un sistema ottico per ottenere la massima capacità di rilevamento per qualsiasi tipo di contaminazione. Pertanto, la qualità del materiale XLPE o HPTE e di conseguenza il processo di produzione risultano ottimizzati e i costi ridotti. Nell’articolo si farà inoltre un breve cenno su un sistema fuori linea innovativo, che

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Maggio 2017