Installazione di cavi interrati nei condotti: Considerazioni chiave per una maggiore durata operativa
L’installazione dei cavi elettrici nei condotti interrati contribuisce a proteggerli da fattori ambientali come le intemperie, ma presenta anche sfide specifiche che possono influire negativamente sulla durata utile del cavo.
La durata utile di un cavo è influenzata da molti fattori, tra cui la qualità dei materiali, il processo di fabbricazione, la progettazione del cavo, il metodo di installazione e l’ambiente di installazione e di servizio. E nell’installazione di cavi interrati nei condotti intervengono anche altri fattori di cui tenere conto. Gli argomenti che seguono forniscono alcuni spunti su come massimizzare la durata utile dei cavi elettrici durante il processo di installazione.
In che modo la tensione e la flessione del cavo influiscono sulla sua durata utile?
Quando i cavi elettrici vengono installati in condotte interrate, sono sottoposti alle forze meccaniche più elevate della loro vita utile, come la tensione e le pressioni laterali. Queste forze possono causare allungamenti e piegamenti del cavo, danneggiandone l’isolamento e il conduttore. Un tipo di danno che può ridurre la durata utile del cavo. L’uso di lubrificanti per cavi ad alte prestazioni, progettati specificatamente per i cavi installati nei condotti, riduce l’attrito tra il cavo e il condotto per diminuire la tensione di trazione durante l’installazione. L’uso di lubrificanti industriali generici può avere effetti negativi sull’isolamento e sulla guaina del cavo, provocandone un prematuro cedimento.
Alcuni lubrificanti industriali generici possono contenere ingredienti (come olio minerale bianco, cere di paraffina e cere idrocarburiche) incompatibili con i materiali di isolamento e rivestimento dei cavi e che possono indebolirne l’integrità. Per evitare danni è essenziale utilizzare lubrificanti speciali per la posa dei cavi, compatibili con i materiali dei cavi.
Si potrebbe supporre che tutti i produttori, sia di cavi che di lubrificanti, eseguano regolarmente test di compatibilità. Ma la verità è che alcuni lo fanno più di altri. Come in tutte le cose, vale la regola: chi compra deve stare attento e utilizzare solo lubrificanti per la posa dei cavi di produttori che forniscono dati sulla compatibilità dei cavi.
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Quali misure si possono adottare per garantire che i lubrificanti per cavi siano compatibili con i materiali delle guaine dei cavi?
Per evitare che un composto per la trazione rovini il cavo è necessario adottare due accorgimenti. Il primo, collaborare con produttori di cavi e lubrificanti affidabili per garantire la compatibilità dei materiali. In secondo luogo, specificare un lubrificante compatibile per evitare che la scelta venga lasciata agli installatori che potrebbero non avere la minima idea del problema.
La norma IEEE 1210, sui test standard per determinare la compatibilità dei lubrificanti per cavi con fili e cavi, contiene criteri e metodi di prova per determinare la compatibilità dei lubrificanti per cavi. I test esaminano gli effetti del lubrificante sulle proprietà fisiche della guaina del cavo e sulla resistività di volume dei componenti semiconduttori.
I lubrificanti industriali generici e non qualificati che non sono stati testati per la compatibilità con le guaine dei cavi, come l’olio minerale bianco, le cere di paraffina e le cere idrocarburiche, spesso hanno un’elevata percentuale di solidi e NON evaporano nel tempo. Infatti, a causa delle temperature più elevate nel condotto, quando il cavo è sotto tensione, è molto probabile che questo tipo di lubrificanti scorra verso il punto più basso del condotto. L’esposizione chimica di questo composto incompatibile alla guaina del cavo è costante e dura per decenni durante la sua vita utile. Nel tempo, i residui cerosi tendono a cementare i cavi in posizione, rendendo molto difficile la futura rimozione del cavo dal condotto.
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Come si può proteggere il cavo dopo l’installazione per massimizzarne la durata utile?
A seconda dell’ambiente sotterraneo in cui è installato il cavo, l’acqua e l’umidità possono entrare in contatto con il cavo. Ciò può causare danni irreparabili al sistema, compromettendo potenzialmente la durata utile del cavo e rendendo necessarie costose riparazioni del sistema. I codici e gli standard del settore, come il NEC, richiedono la sigillatura delle aperture e delle canalizzazioni nelle strutture sotterranee. Purtroppo, i codici e le norme non specificano quale tipo di materiale sia più indicato per sigillare le aperture. Per questo motivo, alcuni installatori ricorrono a un qualsiasi stucco per condotti a basso costo o a schiuma reperibile in negozi di ferramenta, a meno che il proprietario della rete o gli ingegneri addetti alla pianificazione non raccomandino nelle specifiche un certo materiale o un certo prodotto. Queste soluzioni a basso costo inizialmente sigillano l’apertura, ma non sono progettate per resistere alle condizioni del sottosuolo e si rompono in un lasso di tempo molto breve.
In genere, per sigillare cavi e condotti vengono utilizzati sigillanti per condotti in schiuma espansa bicomponente o tenute meccaniche. Sono progettati per resistere ad alte pressioni idrostatiche e sigillano anche contro altri tipi di intrusioni, ad esempio insetti, roditori e serpenti. Queste tipologie di sigillanti non solo proteggono il cavo, ma creano anche ambienti più sicuri per gli addetti ai servizi che potrebbero dover entrare in una struttura sotterranea per interventi di manutenzione.
Sigillare i cavi appena installati con un sigillante per condotti di qualità adeguata garantisce che i sistemi di cavi siano protetti dagli agenti atmosferici e funzionino per tutto il ciclo di vita previsto.
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Conclusione
La durata utile dei cavi elettrici installati in condotti interrati può essere influenzata negativamente da diversi fattori, tra cui pratiche di installazione improprie, utilizzo di lubrificanti (per la posa dei cavi) non idonei e utilizzo di sigillanti non idonei per fissare il sistema di cavi. Per garantire la longevità delle prestazioni dei cavi, è fondamentale adottare corrette pratiche di installazione, tra cui l’uso di lubrificanti e sigillanti compatibili e testati. Semplici errori o misure poco accurate nel processo di installazione possono avere un impatto enorme sulla durata utile di un cavo. Ciò dovrebbe riguardare non solo l’installatore, ma anche i proprietari e i gestori di rete.
Le implicazioni economiche di una durata di vita ridotta possono essere significative: in alcuni casi, la spesa per sostituire un singolo cavo può arrivare a milioni di dollari. La differenza di costo tra un lubrificante per cavi completamente testato e approvato e un lubrificante industriale non specifico (a base di cera o olio) è minima e può essere ignorata se confrontata con i costi complessivi del cavo e dell’installazione. Pertanto, è essenziale pianificare in anticipo. Ricercare, identificare e selezionare solo lubrificanti e sigillanti testati e approvati per prevenire guasti prematuri dei cavi e prolungare la durata operativa dei cavi elettrici.