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Cavo siliconico di prova ad alta tensione per un furgone prova cavi — Lituania

Un furgone prova cavi aveva bisogno di un cavo siliconico di prova ad alta tensione sostitutivo: 8.7/15 kV AC in continuo, 125 kV DC per breve durata, completamente schermato e abbastanza flessibile da avvolgersi su un tamburo da 230 mm che viene estratto, trascinato sul terreno e riavvolto da quattro a sei volte al giorno. TEBAOFLEX ha fornito una costruzione siliconica schermata personalizzata, diametro esterno 22 mm, realizzata con un limite di scariche parziali di 5 pC a 20 kV AC.

Scheda di progetto

Che cosa richiede realmente un furgone prova cavi al suo cavo AT

Un furgone prova cavi è un laboratorio di localizzazione guasti su ruote. Al suo interno si trovano un generatore di onde d'urto, una sorgente di tenuta in corrente continua o VLF, un riflettometro nel dominio del tempo e un ponte di misura, e il tutto si collega a un cavo interrato attraverso un unico conduttore flessibile schermato svolto da un avvolgitore. I metodi di localizzazione dei guasti — TDR per i guasti a bassa resistenza, i metodi a riflessione d'arco e a corrente impulsiva per le scariche ad alta resistenza, il decay per i guasti che innescano solo ad alta tensione e il condizionamento per bruciatura — spingono tutti la propria energia in quell'unico cavo.

I costruttori delle apparecchiature pubblicano moltissimo sugli strumenti e quasi nulla su questo cavo. Durante questo progetto abbiamo cercato e trovato brochure su furgoni, ponti di misura, generatori di impulsi e software — e praticamente nessuna specifica pubblicata per il conduttore che li collega al mondo esterno. È questa lacuna la ragione per cui esiste questo documento.

Perché il vecchio codice di tipo non poteva essere semplicemente riordinato

La richiesta è arrivata come vecchio riferimento di tipo Pirelli con un valore nominale di 6/6 kV e un'annotazione di 120 kV DC a fianco. Quel codice non corrisponde più a nulla di ordinabile: Pirelli Cables and Systems è diventata Prysmian nel 2005, e i cavi di prova schermati in gomma di quel periodo sono da tempo usciti dai cataloghi in vigore. A un furgone in servizio, d'altra parte, non importa come si chiami il cavo.

Abbiamo quindi fatto ciò che va fatto in questa situazione: abbiamo messo da parte il codice di tipo e ricostruito la specifica a partire dal servizio. Tensione nominale, tenuta di breve durata, disposizione della schermatura, limite di scariche parziali, diametro esterno, raggio di curvatura, materiale della guaina. Ognuno di questi è un numero che il cliente può verificare sulla propria apparecchiatura; un codice di tipo fuori produzione non lo è.

Il cavo è esente da scariche parziali?

È stata la prima domanda del cliente e l’onesta risposta è che “esente da scariche parziali” non è una condizione in cui un cavo possa essere venduto — è un livello dichiarato a una tensione dichiarata. Secondo la prassi della IEC 60270, una misura si colloca sempre al di sopra di un certo rumore di fondo, per cui ciò che conta è il limite della prova di routine. Il nostro è ≤ 5 pC a 20 kV AC, misurato su ogni tamburo.

Cinque picocoulomb a 20 kV sono un valore severo per una costruzione flessibile da 22 mm ed è raggiungibile solo grazie alla schermatura. Lo strato semiconduttivo sopra il conduttore leviga la cordatura, così che l’isolamento non percepisca la forma dei singoli fili; lo strato semiconduttivo sopra l’isolamento svolge la stessa funzione dall’esterno, sotto la treccia. Se si elimina uno dei due, il campo si concentra su ogni irregolarità — ed è esattamente lì che inizia la scarica e che si sviluppa il treeing elettrico.

Un cavo da 22 mm si avvolge su un nucleo di tamburo da 230 mm?

Risposta breve: sì, ed è stato verificato su un campione anziché dedotto da una tabella — perché i due valori sono vicini. Il nucleo su cui si avvolge il primo strato misura 230 mm di diametro e mantiene quello strato a un raggio di 115 mm, circa 5.2 volte il diametro esterno di 22 mm. Il raggio minimo di curvatura di esercizio che pubblichiamo per questa costruzione è 6 × D, ovvero 132 mm. Questi valori differiscono tra loro di circa il 13% e nessuna scheda tecnica risolve una discussione sul 13%.

A decidere è un campione. Ne abbiamo inviato uno: è stato piegato a mano e avvolto sul tamburo del cliente stesso prima dell’emissione di qualsiasi ordine — per i clienti che non possono venire in fabbrica lo riprendiamo in video. Il silicone aiuta qui in un modo che XLPE o EPR non consentono: è morbido e, grazie al suo ritorno elastico, un primo strato stretto non imprime nel cavo una memoria permanente.

Da quella tabella emergono due considerazioni tecniche. Primo, l’unico strato in discussione è quello più interno — ogni spira successiva si avvolge su un raggio maggiore, quindi un tamburo pieno è meno gravoso per il cavo di uno vuoto. Secondo, se un progetto deve davvero rimanere entro un valore rigoroso di 6 × D su un nucleo da 230 mm, il rimedio non è una guaina migliore, ma una sezione del conduttore più piccola e quindi un D più piccolo. Preferiamo dirlo in anticipo piuttosto che spedire un cavo che lavora costantemente al proprio limite.

Silicone trascinato sul terreno, due volte prima di pranzo

Il cliente ha messo sul tavolo il servizio reale senza abbellirlo: il cavo viene sfilato dalla bobina da quattro a sei volte al giorno in luoghi diversi, sfrega contro il terreno, torna sul tamburo e domani di nuovo lo stesso. Quella domanda merita per prima la risposta scomoda — il silicone comune è un pessimo materiale contro l’abrasione. I testi di riferimento sull’isolamento siliconico valutano la sua resistenza all’abrasione come discreta e lo raccomandano per installazioni statiche. Se qui avessimo quotato una mescola siliconica standard, la guaina sarebbe stata la prima cosa a cedere.

Quello che abbiamo fornito non è una mescola standard. Il silicone per guaine di cavi si divide in qualità di impiego generale e qualità speciali formulate per resistenza alla lacerazione, abrasione e flessioni ripetute, e questa costruzione impiega una guaina in qualità speciale su misura — la stessa famiglia di mescole che utilizziamo nelle costruzioni per alta temperatura e per avvolgimento su tamburo, messa a punto per questo impiego. Il compromesso è dichiarato: si paga di più al chilogrammo di mescola e in cambio la guaina sopravvive a un servizio a cui il silicone comune non resisterebbe.

L’ultima riga è quella che le squadre in cantiere percepiscono davvero. Un cavo di prova che ricorda il tamburo vi ostacola nella buca di giunzione; un cavo siliconico resta dove lo si posa. In un martedì bagnato questo vale più di qualsiasi cifra su una scheda tecnica.

Costruzione, strato per strato

Sette strati, e nessuno di essi è decorativo. Due esistono solo per mantenere uniforme il campo elettrico e uno esiste solo per impedire che un’intaccatura diventi una lacerazione.

Dove viene impiegata questa costruzione oltre alla localizzazione dei guasti

Lo stesso cavo risponde a una famiglia di impieghi in cui un cavo di prova flessibile e schermato deve sostenere un’elevata tensione di prova e restare elettricamente silenzioso.

Perché il prezzo offerto ha convinto

Un cavo di prova siliconico schermato costruito nell’Europa occidentale è un articolo costoso, e il cliente lo ha detto prima di noi. Ci siamo collocati sensibilmente al di sotto dell’offerta europea per quattro motivi strutturali, nessuno dei quali è uno sconto:

Ciò su cui non facciamo sconti sono le prove. Ogni tamburo riceve la prova di routine a 35 kV AC e la misura delle scariche parziali, perché un cavo di prova economico che non supera una prova di tenuta in campo costa più di quanto il cavo abbia mai fatto risparmiare.

Che cosa esaminiamo per un cavo analogo da furgone prova cavi

I due elementi che modificano di più un’offerta sono il diametro del nucleo del tamburo e il limite di scariche parziali. Per tutto il resto esiste di solito una risposta comoda.

Costruzioni correlate

Domande su questa applicazione

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