Dove si traccia il confine
In termini IEC, i cavi di energia di bassa tensione sono quelli con tensione nominale 0.6/1 kV secondo IEC 60502-1, e i cavi di media tensione sono quelli da 3.6/6 kV a 18/30 kV secondo IEC 60502-2. In mezzo si colloca una classe 1.8/3 kV usata da alcuni progetti. Sotto 0.6/1 kV si trovano i cavi di cablaggio della IEC 60227 e dei codici armonizzati, con tensione nominale 300/500 V e 450/750 V. La divisione non è solo una questione di valori di tensione: le due famiglie sono costruite, provate e movimentate in modo diverso, e non tutti gli stabilimenti che producono un buon cavo BT sanno produrre cavo MT.
Questo articolo confronta le due famiglie usando modelli di riferimento tratti dal catalogo di uno stabilimento partner: un cavo 0.6/1 kV Cu/XLPE/PVC 4x25 mm2 (si veda cavi di energia BT) e un cavo 8.7/15 kV Cu/XLPE/CTS/PVC 3x95 mm2 (si veda cavi di energia MT).
Differenze di costruzione
Un cavo BT è una sovrapposizione semplice: conduttore, isolamento, riempitivi e nastro legante, guaina. L'isolamento deve sostenere solo 0,6 kV verso terra, quindi il modello di riferimento usa 0,9 mm di XLPE. Il campo elettrico attorno a ciascuna anima è basso e la forma della superficie del conduttore conta poco.
Un cavo MT deve controllare un campo molto più intenso. Ogni anima è costruita come un sistema a tre strati: uno strato semiconduttivo sul conduttore, l'isolamento in XLPE e uno strato semiconduttivo sull'isolamento. Questi strati vengono di solito estrusi insieme perché tra di essi non si formino vuoti d'aria, dato che un piccolo vuoto nell'isolamento di un cavo MT può innescare scariche parziali che nel tempo erodono l'XLPE. Sopra lo strato semiconduttivo esterno si trova uno schermo metallico, a nastro di rame sul modello di riferimento o a fili di rame in altre costruzioni, che mantiene la superficie esterna a potenziale di terra e porta le correnti capacitive e di guasto. Il conduttore è spesso compattato per offrire una superficie liscia e tonda sotto lo strato semiconduttivo.
| Caratteristica | 0.6/1 kV 4x25 mm2 | 8.7/15 kV 3x95 mm2 |
|---|---|---|
| Norma | IEC 60502-1 | IEC 60502-2 |
| Conduttore | Rame ricotto a corda, max. 0,727 ohm/km | Rame compattato, max. 0,193 ohm/km |
| Strati semiconduttivi | Nessuno | Semiconduttivo su conduttore e su isolamento |
| Isolamento in XLPE | 0,9 mm | 4,5 mm |
| Schermo metallico | Nessuno | Nastro di rame su ciascuna anima |
| Guaina esterna | PVC 1,8 mm | PVC 2,8 mm |
| Diametro esterno | circa 25 mm | circa 61 mm |
| Peso | circa 1.292 kg/km | circa 5.403 kg/km |
I valori di peso e diametro spiegano gran parte della differenza di costo. Il cavo MT ha un conduttore più grande, ma porta anche uno spessore d'isolamento cinque volte superiore, due strati semiconduttivi e nastro di rame su ciascuna anima, e richiede bobine più grandi.
Anche lo schermo metallico è una voce di specifica a sé. Tipo e sezione vengono scelti dal progettista della rete in funzione della corrente di guasto a terra e del tempo che le protezioni impiegano a eliminarla, quindi una riga di distinta per cavo MT deve indicare lo schermo oltre al conduttore. Due offerte che riportano entrambe «8.7/15 kV 3x95 mm2» possono differire nella costruzione dello schermo, e quella più economica può semplicemente contenere meno rame nello schermo. La stessa cautela vale per i cavi MT unipolari, dove il collegamento degli schermi in cantiere influisce sulle perdite ed è definito dal progettista, non dal fornitore. Quando lo schermo non è indicato, il desk chiede al progettista prima che qualsiasi stabilimento quoti, e registra la risposta nella scheda tecnica.
Differenze nelle prove
Entrambe le famiglie vengono provate per la resistenza del conduttore secondo IEC 60228, gli spessori di isolamento e guaina, il diametro esterno e la marcatura. Ogni bobina BT supera inoltre una prova di tensione o di scintilla sull'isolamento. Di solito ciò basta a dimostrare che un cavo BT è costruito come specificato.
I cavi MT richiedono di più. La IEC 60502-2 prevede su ogni bobina prove di routine che comprendono una prova di tensione in corrente alternata a 3,5 U0 per 5 minuti e una prova delle scariche parziali misurata secondo IEC 60885-3, in cui la scarica a 1,73 U0 non deve superare la sensibilità dichiarata di 10 pC o migliore. La prova delle scariche parziali richiede una sala prove schermata e strumenti tarati, ed è uno dei segnali più chiari per capire se uno stabilimento è attrezzato per la media tensione. Le prove di tipo, eseguite una volta per costruzione, aggiungono prove di tensione più lunghe, prove di piegatura e invecchiamento. Il nostro articolo sulla prova delle scariche parziali spiega come leggere le registrazioni.
Capacità dello stabilimento e approvvigionamento
Molti stabilimenti dei distretti cinesi del cavo producono cavo di energia BT; meno numerosi sono quelli dotati delle linee di estrusione, della gestione pulita delle mescole e delle sale prove necessarie per la MT. Il catalogo dello stabilimento partner alla base dei nostri riferimenti copre tensioni MT fino a 8.7/15 kV. I progetti che richiedono 12/20 o 18/30 kV vengono abbinati a un altro stabilimento, e il desk ne verifica i rapporti di prova di tipo e le registrazioni di routine recenti durante l'audit di stabilimento prima di inserirlo nella rosa.
I tempi di consegna seguono lo stesso schema. Il tempo di consegna del cavo di energia dipende dalla prenotazione del rame, dalla preparazione dei materiali, dalla pianificazione della produzione e dalle prove di routine, e i cavi MT attraversano più fasi di processo e prove più lunghe rispetto ai cavi BT. Il desk non indica un numero standard di giorni; il calendario di ogni ordine viene confermato per iscritto, come descritto nella pagina su MOQ e tempi di consegna.
Movimentazione, accessori e documenti
In cantiere i cavi MT perdonano meno. Hanno raggi minimi di curvatura maggiori, le estremità devono restare sigillate con cappucci perché l'acqua non entri nello schermo, e si terminano e giuntano con accessori adatti al diametro sull'isolamento e al tipo di schermo. Un acquirente che cambia fornitore di cavo MT deve inviare la nuova scheda tecnica a chi fornisce giunti e terminali, perché un diametro sull'isolamento diverso può richiedere accessori diversi.
Anche il pacchetto documentale cresce. Un ordine BT viaggia tipicamente con scheda tecnica, registrazioni della resistenza del conduttore e della prova di tensione e packing list per bobina. Un ordine MT aggiunge le registrazioni delle scariche parziali per bobina, il rapporto di prova di tipo della costruzione e spesso le lunghezze bobina per bobina concordate sul programma di posa. Il nostro articolo sulle prove di routine, su campione e di tipo spiega cosa dimostra ciascun documento.
La regola pratica: trattate una riga MT di una distinta come un incarico di approvvigionamento separato, con la propria verifica dello stabilimento, il proprio piano di prova e il proprio piano bobine. Quando avete la distinta, inviatela tramite il modulo di richiesta e il desk separa le righe BT e MT prima di chiedere a qualsiasi stabilimento di quotare.