Le terminazioni dei cavi ad alta tensione per sistemi a 110 kV e 220 kV rappresentano l'apice dell'ingegneria degli accessori per cavi. Questi componenti fungono da punti di transizione critici in cui i cavi elettrici interrati si collegano a linee aeree, trasformatori o quadri elettrici, sopportando l'intero stress delle tensioni di trasmissione. La loro installazione richiede una precisione eccezionale, un rigoroso controllo ambientale, strutture complete e competenze specialistiche. A differenza degli accessori di media tensione, anche imperfezioni microscopiche a questi livelli di tensione possono causare guasti catastrofici. Questo articolo esplora le considerazioni essenziali e le strutture necessarie per installazioni di terminazioni di cavi di successo a 110 kV e 220 kV.
Preparazione pre-installazione: requisiti del sito e della struttura
1. Impianti ad ambiente controllato
L'ambiente di installazione determina fondamentalmente la qualità della terminazione. Per le terminazioni a 110 kV e 220 kV, il lavoro non deve mai essere eseguito in condizioni esterne incontrollate. È essenziale un riparo di installazione dedicato o una camera bianca, dotata di :
Unità di condizionamento mobili per mantenere temperatura e umidità stabili (l'umidità dovrebbe essere idealmente inferiore all'80%, la temperatura superiore a 5°C)
Generatore di alimentazione per utensili, illuminazione e apparecchiature di controllo ambientale
Illuminazione temporanea adeguata per lavori di precisione
Misure di controllo della polvere per prevenire la contaminazione delle interfacce critiche
2. Ponteggi e strutture di accesso
Un'adeguata infrastruttura di accesso garantisce sia sicurezza che precisione:
Ponteggi dedicati eretti appositamente per i lavori di terminazione, indipendenti da qualsiasi struttura di supporto dei cavi
Piattaforme di lavoro ad altezze adeguate con accesso sicuro
L'installazione deve garantire che l'impalcatura sia completamente separata dalle strutture di fissaggio dei terminali dei cavi per impedire il trasferimento del movimento durante l'installazione
3. Requisiti delle strutture terminali dei cavi
La struttura terminale permanente stessa deve soddisfare specifici standard ingegneristici:
Per i cavi da 110 kV e 220 kV in transizione verso linee aeree, i piazzali dei terminali devono essere racchiusi da muri o recinzioni alte almeno 3 metri per impedire l'accesso non autorizzato e contenere eventuali incidenti.
Le superfici del terreno devono essere completamente pavimentate per fornire fondamenta di lavoro stabili
Per le terminazioni montate su torre, l'altezza della piattaforma non deve superare i 10 metri, con i terminali dello stesso circuito preferibilmente disposti sulla stessa piattaforma.
Dovrebbero essere installate piattaforme di ispezione e manutenzione per facilitare la routine, il rilevamento delle linee attive e le riparazioni di emergenza
Nei casi in cui la lunghezza dei cavi di discesa aerei superi i 10 metri, sono necessari isolatori di supporto aggiuntivi per impedire l'allentamento dei bulloni dovuto alle vibrazioni indotte dal vento a lungo termine.
Considerazioni critiche sull'installazione
1. Preparazione e raddrizzamento del cavo
Prima di iniziare qualsiasi lavoro di terminazione, i cavi devono essere adeguatamente condizionati:
Le coperte riscaldanti e raddrizzanti vengono applicate per rimuovere l'inclinazione elicoidale e le sollecitazioni meccaniche dal cavo. La durata è stabilita dalle raccomandazioni del produttore, in base al diametro e alla struttura del cavo.
Non appena il cavo viene esposto, è necessario installare immediatamente dei cappucci temporanei per impedire l'ingresso di umidità nei trefoli del conduttore.
La posa e il fissaggio dei cavi garantiscono il corretto posizionamento prima dell'inizio dei lavori di terminazione.
2. Strippaggio di precisione e preparazione della superficie
La qualità della preparazione della superficie determina direttamente la longevità della terminazione :
Per la rimozione precisa e controllata di guaine esterne, guaine di rame corrugate e strati semiconduttivi vengono utilizzati utensili specializzati, come gli utensili spelafili Alroc.
Per la rimozione della guaina ondulata, l'incisione circonferenziale seguita da una rimozione controllata previene danni agli strati sottostanti.
Lo strato semiconduttivo e l'isolamento vengono rimossi con strumenti di precisione, per poi essere sottoposti a un'accurata levigatura e lucidatura, combinando tecniche manuali con levigatrici orbitali e linicher.
Precisione di misurazione critica: per le terminazioni da 220 kV, la rimozione del semiconduttore deve essere esattamente a 817 mm dalla punta dell'asta conduttrice, con l'estremità del semiconduttore rastremata a una pendenza uniforme di 20 mm e l'estremità dell'isolamento rastremata a una pendenza regolabile di 15 mm, formando una transizione uniforme .
La lucidatura finale utilizza abrasivi progressivamente più fini, terminando con carta vetrata a grana 320 per ottenere una superficie uniforme e senza graffi.
3. Installazione del componente di controllo dello stress
Il cono di stress o elemento di controllo dello stress rappresenta il componente elettricamente più sensibile :
Prima dell'installazione, le superfici isolanti vengono ricoperte da uno strato sottile e uniforme di olio siliconico.
I coni di stress devono essere posizionati con la massima precisione, in genere con il bordo inferiore posizionato a 20 mm dal punto di partenza del nastro ACP e delle fasce di schermatura.
Per le terminazioni da 220 kV, le dimensioni di posizionamento del cono di sollecitazione variano in base alla sezione trasversale del conduttore, con 1200 mm² che rappresenta la tipica linea di demarcazione tra due diverse specifiche di posizionamento.
L'interferenza tra il diametro dell'isolamento e il diametro interno del cono di sollecitazione deve essere compresa tra 1 e 2,5 mm, garantendo un contatto intimo senza sovrasollecitazioni.
4. Collegamento e crimpatura del conduttore
Il cuore elettrico e meccanico della terminazione :
Le matrici di crimpatura devono corrispondere esattamente alla sezione trasversale del conduttore e alle specifiche del connettore.
La sequenza di crimpatura segue schemi rigorosamente specificati per garantire una compressione uniforme.
Per i conduttori di tipo Milliken (a trefoli segmentali), le teste di crimpatura speciali si adattano alla geometria unica.
Dopo la crimpatura, tutte le sbavature vengono rimosse e le superfici vengono pulite meticolosamente.
5. Assemblaggio dei componenti e verifica delle dimensioni
L'assemblaggio multifase richiede più controlli dimensionali critici :
Deve essere verificato il valore Q (distanza tra l'elettrodo superiore dell'isolante epossidico e la sommità dell'asta conduttrice).
Il valore P (distanza tra la parte superiore dell'hardware di fissaggio del conduttore e la parte superiore dell'asta conduttrice) richiede una verifica.
La scelta dell'isolante epossidico deve corrispondere al cavo: per le terminazioni da 220 kV, gli isolanti sono in genere classificati come Tipo I o Tipo II in base alla linea di demarcazione di 1200 mm² e l'utilizzo del tipo sbagliato altera le dimensioni della cavità interna, causando una distribuzione anomala del campo.
Le lunghezze delle molle e gli spazi tra le flange devono essere regolati e misurati secondo le specifiche.
Requisiti essenziali per le attrezzature di sicurezza e il personale
1. Dispositivi di protezione individuale (DPI)
Lavorare sulle terminazioni dei cavi ad alta tensione richiede attrezzature di sicurezza specializzate :
Guanti isolanti adatti alla classe di tensione: Classe 3 per sistemi fino a 25 kV, Classe 4 per tensioni superiori
Stivali isolanti che forniscono protezione contro la tensione di passo (gradienti di tensione nel terreno)
Utensili isolati conformi alle norme IEC 60900
Indumenti protettivi contro l'arco elettrico, ove applicabile
2. Apparecchiature di rilevamento della tensione e di messa a terra
Prima di iniziare qualsiasi lavoro su installazioni esistenti :
Rilevatori di tensione dimensionati per la tensione del sistema (disponibili fino a 765 kV)
Kit portatili di messa a terra e cortocircuito per applicazioni in sottostazioni
Comparatori di fase per la verifica della corretta messa in fase
Bacchette di scarica per la diseccitazione sicura dei componenti capacitivi
3. Requisiti di competenza del personale
I lavori di terminazione ad alta tensione richiedono competenze e certificazioni eccezionali :
L'installazione deve essere eseguita solo da giuntatori di cavi ad alta tensione certificati con esperienza specifica su sistemi da 110 kV/220 kV.
Le competenze dovrebbero includere la comprensione della costruzione dei cavi, delle istruzioni del produttore, dei principi di controllo delle sollecitazioni, dei sistemi di giunzione delle guaine e delle procedure di collaudo.
I giuntatori di livello internazionale hanno in genere più di 20 anni di esperienza in più paesi e sistemi .
Data la rapida evoluzione dei materiali e delle tecniche, lo sviluppo professionale continuo e l'aggiornamento delle competenze sono essenziali.
Controllo qualità, documentazione e prevenzione degli errori
1. Documentazione del controllo del processo
Una documentazione completa previene gli errori sottili che affliggono le terminazioni ad alta tensione :
Le istruzioni di lavoro dettagliate devono specificare ogni dimensione, tolleranza e procedura, evitando espressioni generiche come "soddisfazione dei requisiti" a favore di valori esatti.
Le schede di controllo del processo con approvazione in ogni fase critica garantiscono la responsabilità.
La revisione paritaria e la verifica indipendente delle dimensioni chiave individuano gli errori prima che diventino irreversibili.
2. Verifica del materiale
Le discrepanze tra i componenti rappresentano un rischio di guasto importante :
Alla consegna, tutti i materiali accessori devono essere ispezionati in base alle specifiche: quantità, tipi e classificazioni.
Per gli isolatori epossidici, le marcature (tipo I, tipo II) sono spesso stampate sulla superficie superiore dell'elettrodo e vengono facilmente trascurate: è essenziale una verifica attenta.
Eventuali sostituzioni o incongruenze devono essere risolte prima di procedere.
3. Modelli di errore comuni e prevenzione
L'analisi delle installazioni di terminazione a 220 kV rivela modelli di errore prevedibili :
Posizioni iniziali del nastro ACP e della guaina di schermatura: le dimensioni variano tra cavi inferiori e superiori a 1200 mm². Quando più cavi vengono terminati insieme, è facile che si verifichino confusioni.
Posizionamento del cono di stress: anche se i passaggi precedenti sono corretti, la selezione di una dimensione di posizionamento errata per l'inserimento del cono di stress invalida la progettazione del controllo dello stress.
Sostituzione dell'isolante epossidico: l'utilizzo di un isolante con cavità interna più grande su un cavo più piccolo crea un adattamento della cavità che non soddisfa i requisiti di progettazione, causando una sollecitazione di campo anomala.
Errori di fissaggio dei cavi: il fissaggio di cavi unipolari in singoli telai metallici crea circuiti elettromagnetici chiusi, inducendo correnti circolanti che causano un riscaldamento anomalo e un aumento della resistenza termica. Metodo corretto: fissare tutte e tre le fasi insieme sullo stesso supporto utilizzando morsetti non magnetici.
Test e documentazione post-installazione
1. Test di messa in servizio
Prima dell'energizzazione, un test completo verifica l'integrità dell'installazione:
Misurazione della resistenza di isolamento
Test del fattore di dissipazione (tan delta)
Misurazione delle scariche parziali: fondamentale per rilevare imperfezioni di installazione
Prova di resistenza all'alta tensione a livelli specificati
Verifica del sistema di giunzione della guaina
2. Requisiti di documentazione
La documentazione completa garantisce la futura capacità di manutenzione:
Registrazioni dimensionali as-built
Risultati dei test con valori di base
Documentazione fotografica delle fasi critiche
Eventuali deviazioni e azioni correttive intraprese
Le terminazioni dei cavi da 110 kV e 220 kV rappresentano le installazioni di accessori per cavi più impegnative nei sistemi di alimentazione convenzionali. Il loro successo dipende da un approccio olistico che combina strutture controllate, lavorazioni di precisione, rigorosi controlli di processo e sistemi di sicurezza completi. Dall'installazione iniziale di impalcature e ripari ambientali dedicati alla verifica finale del posizionamento del cono di sollecitazione e alla selezione dell'isolante epossidico, ogni fase presenta opportunità per un'affidabilità duratura o un guasto prematuro. Comprendendo queste considerazioni critiche e garantendo strutture e personale adeguati, le aziende di servizi e gli appaltatori possono realizzare terminazioni che funzionano in modo impeccabile per decenni: il vero segno di eccellenza nell'ingegneria dell'alta tensione.
>>>>>>>>>>>Accessori per cavi del gruppo Ruiyang<<<<<<<<<<<
Terminazione restringente a freddo da 10 kV
Terminazione cavi prefabbricata (a secco) integrale
Giunto intermedio a Y secco
Giunto intermedio termoretraibile a freddo da 35 kV
Giunto intermedio termoretraibile a freddo da 10 kV
Terminazione del manicotto in porcellana
Giunzione di saldatura
Accessori per cavi termorestringenti
Terminazione GIS di tipo secco (plug-in)
Terminazione del manicotto composito
Scatola di messa a terra protettiva
Scatola di messa a terra diretta
Articolazione intermedia
Terminazione termoretraibile a freddo da 35 kV
