EuroWire May 2017

Articolo tecnico

Ad esempio, la riparazione di un cavo sottomarino difettoso che è stato danneggiato da materiali contaminanti, può comportare settimane di inattività. Inoltre, il composto contaminato dell’isolamento può causare sia difetti nel cavo, sia guasti conseguenti durante il test di scarica dielettrica con effetti che si ripercuotono a livello industriale durante il processo produttivo. Nell’ambito della produzione di cavi EHV, essi sono testati presso lo stabilimento con una tensione di prova pari a 2,5 volte la tensione nominale. Generalmente, ciascun sito di produ- zione registra approssimativamente da cinque a sei guasti l’anno ( Figura 2 ) che causano perdite enormi. Già un solo guasto provoca costi fino a 150.000 euro prima ancora che il cavo sia posato nella posizione prevista. Inoltre, si perde del tempo prezioso, non permettendo di rispettare le date di consegna previste. Spesso, devono essere utilizzati dei giunti non concordati, danneggiando così l’immagine di qualità del produttore con potenziali sanzioni contrattuali. É per queste ragioni che alcune norme per cavi ad alta tensione richiedono che siano escluse contaminazioni a partire da 75μm nei materiali lavorati. [3] Inoltre, i cavi devono essere progettati secondo le linee guida dell’associazione AEIC ( Association of Edison Illuminating Companies ), in modo tale da essere utilizzabili per una vita utile di almeno 40 anni. Di conseguenza, è necessario verificare che il materiale abbia una purezza del 100% prima che venga inserito nel prodotto finale. Le prove a campione non sono sufficienti per escludere in modo affidabile qualsiasi tipo di contaminazione. Oggi i produttori di cavi utilizzano dei filtri per catturare le impurità nella fusione dei materiali XLPE e HPTE prima del loro inserimento nel cavo. I filtri vengono posizionati direttamente nel fluido dopo l’estrusore, prima della testa trasversale. Tuttavia, questi filtri possono intasarsi a causa di materiale carbonizzato, o dell’eccessiva quantità di contaminanti dopo un certo periodo di funzionamento. Quindi la pressione del materiale fuso nell’estrusore può aumentare in modo significativo fino a richiedere l’arresto della produzione per sostituire i filtri, il che significa che successivamente sarà necessario un giunto in quella posizione.

Alcuni anni fa la società Prysmian ideò un nuovo tipo di cavo in cui si utilizza il materiale HPTE (Elastomero ad alte prestazioni) anziché lo XLPE. Questo materiale presenta caratteristiche equiva- lenti allo XLPE. La differenza consiste nel fatto che non vi è reticolazione e pertanto alcun sottoprodotto, il HPTE è riutilizzabile, consente tempi di produzione più brevi, una zona d’installazione ridotta ed è compatibile con i componenti di rete esistenti. Entrambi i materiali XLPE e HPTE sono utilizzati per la produzione di media e alta tensione del cavo. Necessità di materiale plastico pulito per cavi MV e EHV La purezza del materiale plastico che viene utilizzato per l’isolamento di cavi HV ed EHV (altissima tensione) è estremamente importante. Quanto più puro è il composto ( Figura 1 ), tanto minore è il rischio di un guasto. Impurità metalliche di 50μm possono di per sé danneggiare il prodotto finale e quindi determinare un notevole aumento dei costi. ▼ ▼ Figura 1 : Composto isolante di alta qualità

I giunti, ovvero i punti in cui i cavi sono saldati insieme sono realizzate manualmente e sono sempre critiche, in particolare per quanto riguarda i cavi sottomarini per le applicazioni offshore. È per questa ragione che i produttori di cavi puntano a fornire lunghezze di cavi consistenti che presentino solo un minimo numero di giunti poiché questi presentano un potenziale rischio di guasto. Siccome i filtri ostruiti riducono la produttività della linea, vengono richiesti dei metodi affidabili che consentono di rilevare e selezionare le contaminazioni nel materiale di polietilene. La garanzia di purezza nei materiali XLPE e HPTE prima della lavorazione del materiale: controllo e selezione Oggi, per il controllo dei pellet, vengono utilizzati dei sistemi sia nei laboratori sia per il monitoraggio in linea durante il processo di produzione dei granuli. La maggior parte di tali sistemi si basa sulla tecnologia ottica per rilevare le contaminazioni sul pellet. Tuttavia, questi sistemi non consentono di rilevare la contaminazione all’interno dei pellet. Il sistema di controllo e selezione descritto di seguito consente una garanzia di qualità in linea del 100% utilizzando la ▲ ▲ Figura 3 : Sistema di controllo e di selezione mediante macchina fotografica a raggi X (verde), ottica (giallo), a infrarossi (rosso) e a colori (blu)

▼ ▼ Figura 2 : Sezione trasversale di un cavo EHV con guasto

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Maggio 2017