Due direzioni di protezione
Gli ingegneri parlano di acqua che entra in un cavo in due direzioni:
- Radiale: l'acqua che attraversa la guaina dall'esterno, per diffusione nel tempo o attraverso un danno. A questo provvedono il materiale della guaina e un'eventuale barriera metallica o laminate al di sotto.
- Longitudinale: l'acqua entrata in un punto che si muove lungo l'interno del cavo, attraverso gli spazi tra conduttori, fibre, tubi e riempitivi. A questo provvedono i materiali di blocco dell'acqua all'interno del cavo.
La protezione radiale riduce quanta acqua entra. Quella longitudinale limita quanto lontano va una volta entrata. Un cavo interrato o in tubo richiede una visione su entrambe, perché il danno alla guaina durante l'installazione o per movimento del terreno è un rischio normale anziché un'eccezione. Quale livello di protezione richieda un progetto, e come si prova, lo fissa la norma del cavo o la specifica di progetto e si conferma per scheda tecnica.
I metodi principali
| Metodo | Come funziona | Cavi tipici | Punti da notare |
|---|---|---|---|
| Riempimento a gel (gelatina tixotropica) nei tubi | Riempie lo spazio attorno alle fibre così che l'acqua non si muova | Cavo in fibra a tubo lasco | Deve essere pulito via alle saldature |
| Mescola di riempimento del nucleo | Riempie gli spazi tra i tubi nel nucleo del cavo | Progetti di fibra esterni più vecchi e molti attuali | Movimentazione più sporca; peso |
| Filati gonfiabili d'acqua | Filati assorbenti che gonfiano in un gel al contatto con l'acqua e sigillano lo spazio | Cavo in fibra a nucleo asciutto; alcuni nuclei di cavi di energia | Saldature più pulite; il posizionamento conta |
| Nastri gonfiabili d'acqua | Nastro avvolto sopra un nucleo o uno schermo che gonfia quando bagnato | Nuclei di cavi in fibra; cavo MT sotto lo schermo metallico | Può essere semiconduttivo nei progetti MT |
| Nastro metallico laminate legato alla guaina | Barriera radiale all'umidità | Cavo in fibra esterno (laminato d'acciaio o alluminio), alcuni cavi MT | Aggiunge anche protezione meccanica o dai roditori |
| Guaina esterna in PE | Bassa permeabilità all'acqua | Fibra esterna, cavo di energia interrato | Grado nero per i raggi UV dove esposto |
La combinazione usata in un cavo specifico, e la prova che la dimostra, si dichiarano per norma o scheda tecnica. Le costruzioni di blocco dell'acqua variano molto tra stabilimenti, quindi il desk non presume che il progetto di uno stabilimento valga per un altro.
Cavo in fibra: progetti a gel e asciutti
L'acqua è una preoccupazione particolare nel cavo in fibra perché può ghiacciare e sollecitare le fibre, e su lunghi periodi può influire sulla resistenza della fibra. I cavi esterni a tubo lasco includono quindi quasi sempre una barriera longitudinale all'acqua. Il riferimento GYTS della nostra pagina sui cavi in fibra esterni è costruito con un elemento di trazione centrale d'acciaio, tubi laschi riempiti di gel cordati con cordoni di riempimento, materiale di blocco dell'acqua nel nucleo, un nastro d'acciaio ondulato laminate con plastica (PSP) e una guaina in PE. La variante GYTA usa un laminato alluminio-polietilene (APL). Le schede tecniche pubbliche di questa famiglia descrivono il nucleo come riempito di mescola o dotato di filato e nastro gonfiabile.
I progetti completamente riempiti di gel hanno una lunga storia. I progetti a nucleo asciutto, che usano filati e nastri gonfiabili nel nucleo mantenendo il gel nei tubi, sono più facili e puliti da preparare nelle giunzioni. Gli installatori spesso preferiscono i nuclei asciutti per questo. I tubi riempiti di gel richiedono solvente e salviette a ogni saldatura, impiegano più tempo a prepararsi e lasciano residui nelle chiusure, il che si somma sulle reti con molte giunzioni. I progetti a nucleo asciutto riducono quel lavoro, ma si affidano alla presenza dei materiali gonfiabili lungo tutta la lunghezza, quindi il risultato della prova di penetrazione dell'acqua conta ancora di più. Per i cavi aerei e in tubo con molti punti di accesso, la differenza di movimentazione può valere più delle piccole differenze di prezzo del cavo. La scelta tra i due di solito la fa la norma del gestore di rete. Telcordia GR-20 è il riferimento comune per i requisiti dei cavi in fibra esterni; l'articolo tubo lasco contro tight buffer spiega perché i cavi indoor a tight buffer di solito non hanno alcuna barriera all'acqua.
Cavo di energia: quando e dove
Il cavo di energia a bassa tensione installato in luoghi interni asciutti ha raramente strati dedicati di blocco dell'acqua. Per le installazioni interrate e bagnate il quadro cambia, specialmente in media tensione. L'acqua che raggiunge l'isolamento XLPE sotto sollecitazione elettrica può, nel tempo, contribuire alla formazione di alberi d'acqua, descritti nell'articolo sugli strati semiconduttivi. Le specifiche MT per terreni bagnati richiedono quindi spesso:
- Barriera longitudinale all'acqua con nastri gonfiabili sopra lo schermo sull'isolamento e attorno allo schermo metallico, così che l'acqua entrata da un difetto della guaina resti locale.
- Una barriera radiale come un laminato di alluminio o altro metallo legato alla guaina esterna.
- Una guaina esterna in PE al posto del PVC dove l'installazione lo ammette.
La costruzione MT di riferimento della nostra pagina sui cavi di energia MT è un progetto standard Cu/XLPE/CTS/PVC senza strati dedicati di blocco dell'acqua, quindi un cavo MT con barriera all'acqua è una costruzione diversa che richiede la propria copertura di prove di tipo. Il progettista o il distributore fissa se serva e come si prova.
Cosa va storto
I fallimenti della barriera all'acqua di solito non sono visibili alla consegna. Le cause comuni sono:
- Materiale mancante o ridotto: filati o nastri gonfiabili omessi, o applicati con spazi, per risparmiare.
- Posizionamento sbagliato: filati di blocco dell'acqua nel nucleo ma non dove l'acqua viaggia davvero, per esempio tra tubo e guaina.
- Estremità non sigillate: bobine spedite o stoccate con estremità del cavo aperte, così che l'acqua entri prima dell'installazione. I cappucci di estremità sono una parte semplice e importante dell'imballo; si veda imballo e bobine.
- Deriva della costruzione: uno stabilimento cambia fornitore di nastro o filato senza aggiornare la prova di tipo.
Una prova di penetrazione dell'acqua su un campione, eseguita con il metodo della norma applicabile, è la verifica più chiara. Il desk chiede il rapporto di prova di tipo che copra la penetrazione dell'acqua per la stessa costruzione e, per gli ordini grandi o critici, una prova su campione assistita come parte di prove e ispezioni.
Specificare la barriera all'acqua
Una riga di richiesta d'offerta dovrebbe dire se è richiesta la barriera longitudinale all'acqua, se è richiesta una barriera radiale, il materiale della guaina, il metodo di prova con cui si verificherà e qualsiasi preferenza del gestore per progetti asciutti o riempiti. Per il cavo in fibra aggiungete il numero di fibre e il metodo di installazione (tubo, aereo o interramento diretto). Il tempo di consegna per le costruzioni con barriera all'acqua dipende dai materiali e dalla programmazione della linea e si conferma per iscritto per ogni ordine; si veda la pagina su MOQ e tempi di consegna, oppure inviate l'elenco tramite il modulo di richiesta.