Perché l'acquirente deve ragionare per strati
Una scheda tecnica descrive il cavo come una sovrapposizione: conduttore, isolamento, assemblaggio, eventualmente uno schermo o un'armatura, e una guaina esterna. La fabbrica lo prezza allo stesso modo, strato per strato, perché ogni strato è un materiale distinto e spesso un passaggio distinto su una macchina distinta. Quando un'offerta sembra economica, il risparmio si nasconde quasi sempre in uno strato: un conduttore con meno fili o fili più sottili, una parete isolante al limite inferiore della tolleranza, riempitivi sostituiti con meno materiale, oppure una guaina più sottile di quanto richieda la norma.
La IEC 60502-1, riferimento comune per i cavi di energia 0.6/1 kV, descrive i possibili strati in ordine: conduttore, isolamento, riempitivi e rivestimento interno, strati metallici come schermo o armatura, e guaina esterna. Non tutte le costruzioni hanno tutti gli strati. Un filo da edilizia ne ha due; un cavo armato di media tensione può averne nove o dieci. Le sezioni che seguono li percorrono dal centro verso l'esterno.
Conduttore e isolamento
Il conduttore trasporta la corrente ed è di solito la voce di costo più importante, perché secondo quanto dichiarato dai produttori quotati rame e alluminio rappresentano circa l'80% del costo di un cavo tipico. Si specifica per materiale, sezione e classe secondo la IEC 60228: classe 1 rigido, classe 2 a corda, classe 5 flessibile e classe 6 extraflessibile. La prova che conta è la resistenza massima in corrente continua a 20 C; per un conduttore in rame da 25 mm2 di classe 2 è 0,727 ohm/km. Un conduttore che rispetta questo valore contiene metallo sufficiente, qualunque sia il suo diametro apparente. Maggiori dettagli sui materiali nella nostra pagina sui materiali dei conduttori.
L'isolamento è lo strato estruso che sostiene la tensione. Il PVC è previsto per una temperatura del conduttore di 70 C; l'XLPE per 90 C in servizio continuo e 250 C in cortocircuito, motivo per cui la maggior parte dei cavi di energia 0.6/1 kV oggi usa l'XLPE. Sul cavo di riferimento 0.6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 tratto dal catalogo di uno stabilimento partner, la parete in XLPE è di 0,9 mm. Lo spessore si misura su campioni prelevati dalla bobina e si confronta con i valori nominali e minimi della norma.
I cavi di media tensione aggiungono due sottili strati semiconduttivi, uno sotto e uno sopra l'isolamento, per rendere uniforme il campo elettrico. Sul cavo di riferimento 8.7/15 kV 3x95 mm2 la parete in XLPE tra i due è di 4,5 mm, cinque volte il valore della bassa tensione. La pagina su isolamenti e guaine mette a confronto le mescole.
Identificazione delle anime, riempitivi e nastro legante
Ogni anima isolata è identificata, di solito con il colore nei cavi di energia e con numeri stampati nei cavi di comando multipolari. L'identificazione deve corrispondere al mercato: marrone, nero, grigio, blu e giallo-verde secondo la convenzione IEC, altri schemi altrove, come spiegato nel nostro articolo sui codici colore delle anime.
Quando più anime vengono cordate insieme, gli spazi tra di esse si riempiono con riempitivi perché il cavo risulti tondo, e il fascio è tenuto da un nastro legante. Sul cavo BT di riferimento si tratta di riempitivo in PP e nastro in tessuto non tessuto. I riempitivi sembrano un dettaglio minore, ma determinano la rotondità del cavo, che influisce sulla tenuta dei pressacavi e sul modo in cui il cavo si dispone sulla bobina.
Guaina interna, schermi e armatura
I cavi armati hanno bisogno di un letto per l'armatura. La guaina interna o letto di posa è uno strato estruso sopra le anime cordate; sul cavo di riferimento 0.6/1 kV Cu/XLPE/STA/PVC 4x35 mm2 è di 1,2 mm di PVC. Sopra si trova l'armatura: nastro d'acciaio (STA, 0,2 mm sul modello di riferimento), fili d'acciaio (SWA) per i cavi multipolari, oppure fili di alluminio (AWA) per i cavi unipolari in corrente alternata, dove l'acciaio si scalderebbe per le correnti parassite. La nostra pagina sui cavi armati mostra la costruzione completa.
I cavi di media tensione hanno uno schermo metallico al posto dell'armatura o in aggiunta a essa. Sul cavo MT di riferimento è uno schermo a nastro di rame su ciascuna anima, che porta le correnti capacitive e di guasto e conferisce al cavo un potenziale di terra definito. Schermi e armature sono spiegati fianco a fianco nella pagina su armature e schermi.
Guaina esterna e marcatura
La guaina esterna protegge tutto ciò che sta all'interno da acqua, abrasione, luce solare e movimentazione. Il PVC è la scelta comune; le mescole LSZH si usano dove contano fumi e gas alogenidrici, provate secondo IEC 61034 e IEC 60754; il PE si usa dove la resistenza all'acqua o la posa interrata contano più del comportamento al fuoco. Sul cavo BT di riferimento la guaina in PVC è di 1,8 mm; su quello MT di riferimento è di 2,8 mm. La guaina riporta anche la dicitura stampata e le marcature metriche, argomento del nostro articolo sulla stampa sulla guaina.
| Strato | 0.6/1 kV 4x25 mm2 XLPE | 0.6/1 kV 4x35 mm2 STA | 8.7/15 kV 3x95 mm2 |
|---|---|---|---|
| Conduttore | Rame ricotto a corda | Rame ricotto a corda | Rame compattato |
| Strati semiconduttivi | Nessuno | Nessuno | Semiconduttivo su conduttore e su isolamento |
| Isolamento | XLPE 0,9 mm | XLPE 0,9 mm | XLPE 4,5 mm |
| Riempitivi e nastro | Riempitivo in PP, nastro in tessuto non tessuto | Riempitivi, nastro | Riempitivi, nastro |
| Guaina interna | Nessuna | PVC 1,2 mm | Nessuna |
| Strato metallico | Nessuno | Nastro d'acciaio 0,2 mm | Schermo a nastro di rame |
| Guaina esterna | PVC 1,8 mm | PVC 1,8 mm | PVC 2,8 mm |
| Diametro esterno | circa 25 mm | circa 30 mm | circa 61 mm |
| Peso | circa 1.292 kg/km | circa 2.067 kg/km | circa 5.403 kg/km |
La tabella mostra quanto rapidamente cresce il peso con l'aggiunta di strati: armatura e guaina interna portano un cavo quadripolare da circa 1,3 a circa 2,1 tonnellate per chilometro, anche se il conduttore cresce di una sola sezione. Quel peso determina le dimensioni della bobina, il nolo e la movimentazione.
Usare gli strati per confrontare le offerte
Quando due offerte per la stessa descrizione sono molto distanti, confrontatele strato per strato prima di confrontare il prezzo al metro:
- Conduttore: chiedete la classe e la registrazione della resistenza in corrente continua per bobina, non solo la sezione nominale.
- Isolamento: confrontate mescola e spessore nominale; un'offerta più economica a volte indica PVC dove avevate chiesto XLPE.
- Assemblaggio: verificate numero di anime, riempitivi e presenza della guaina interna sotto l'armatura.
- Strati metallici: confermate tipo e dimensione dell'armatura, oppure tipo e sezione dello schermo nei cavi MT.
- Guaina: confrontate materiale, spessore nominale e diametro esterno; un diametro molto inferiore a quello della scheda tecnica è un segnale d'allarme.
Il desk inserisce questa tabella in ogni scheda tecnica e la confronta con le registrazioni delle prove di routine prima della spedizione. Per avviarne una, inviate designazione e quantità tramite il modulo di richiesta, oppure leggete prima come si decodificano le designazioni dei cavi.