Il giunto via cavo: l'eroe misconosciuto delle reti di distribuzione di energia

Sotto le nostre città e attraverso i nostri paesaggi, una vasta rete di cavi elettrici costituisce il sistema circolatorio della civiltà moderna. Tuttavia, questi cavi non possono estendersi all'infinito in un unico tratto continuo. Quando devono essere collegati, estesi o riparati, entra in gioco un componente fondamentale: il giunto del cavo, noto anche come giunzione o giunto intermedio. Questo dispositivo, spesso trascurato, compie una straordinaria impresa ingegneristica: deve replicare perfettamente l'integrità elettrica, meccanica e ambientale del cavo originale, creando un collegamento invisibile nella catena di alimentazione che sia robusto e affidabile quanto il cavo stesso.

Anatomia di un'articolazione: più di una semplice connessione

Un giunto per cavi è un sistema complesso e multistrato progettato per ripristinare la struttura completa del cavo. I suoi componenti principali lavorano in sinergia:

• Collegamento del conduttore: Il cuore del giunto è il punto in cui si incontrano i due conduttori del cavo. Questo si ottiene tramite crimpatura (utilizzando utensili ad alta pressione per creare un legame saldato a freddo), bullonatura o, per alcune applicazioni, saldatura esotermica. Questa connessione deve offrire bassa resistenza elettrica ed elevata resistenza meccanica.

• Controllo dello stress elettrico: La funzione elettrica più critica. Quando lo schermo semiconduttivo di un cavo ad alta tensione viene ridotto, il campo elettrico, che prima era uniformemente radiale, si concentra in questo punto di terminazione. Il giunto utilizza uno strato di controllo delle sollecitazioni, spesso un cono di sollecitazione sagomato con precisione in materiale conduttivo o ad alta costante dielettrica, per attenuare questo campo, prevenendo intense sollecitazioni locali che porterebbero a scariche parziali e a un eventuale cedimento dell'isolamento.

• Ripristino dell'isolamento: La giunzione deve ricostruire il sistema di isolamento primario del cavo. Questo viene in genere fatto utilizzando nastri (EPR o gomma), componenti in gomma preformati o guaine termorestringenti o termorestringenti a freddo realizzate con materiali come polietilene reticolato (XLPE) o gomma siliconica. Questo nuovo isolamento deve avere una rigidità dielettrica uguale o superiore a quella del cavo originale.

• Sigillatura ambientale e protezione meccanica: Una tenuta robusta, impermeabile e spesso a tenuta di gas è fondamentale per prevenire l'ingresso di umidità, che è una delle principali cause di guasti a lungo termine. Questo obiettivo si ottiene attraverso molteplici barriere: guarnizioni in mastice, nastri impermeabili e una guaina esterna. Per i giunti interrati direttamente, un rivestimento in fibra di vetro o resina fornisce protezione meccanica contro schiacciamenti, danni da scavo e attacchi di roditori.

Il rituale dell'installazione: precisione sul campo

L'affidabilità di un giunto dipende tanto dall'installazione quanto dalla progettazione. Il processo è un rituale meticoloso:

• Preparazione del cavo: Le estremità del cavo vengono spelate con precisione chirurgica, esponendo il conduttore e riducendo con attenzione la schermatura semiconduttiva e l'isolamento a lunghezze predefinite.

• Assemblaggio del giunto: Ogni componente, dal connettore del conduttore al sistema di controllo della sollecitazione e agli strati isolanti, viene assemblato in una sequenza specifica sul cavo preparato.

• Sigillatura del sistema: Vengono applicate le barriere esterne finali, creando un blocco ambientale completo.

Tipi di giunti: scegliere lo strumento giusto per il lavoro

La tecnologia dei giunti si è evoluta notevolmente, offrendo diverse soluzioni per diverse esigenze:

• Giunti termorestringenti: Utilizzano tubi polimerici che si restringono radialmente quando riscaldati, adattandosi perfettamente al cavo. Spesso hanno un rivestimento sigillante che si fonde formando una barriera impermeabile.

• Giunti termoretraibili a freddo: Composto da componenti in gomma pre-espansa, alloggiati su un nucleo rimovibile. L'installazione è rapida e senza attrezzi; la semplice trazione del nucleo consente al giunto di contrarsi elasticamente sul cavo. Questa tecnologia è rinomata per la sua affidabilità e costanza.

• Giunti a pressione preformati: Utilizzati per collegamenti diretti di cavi polimerici, vengono spinti sulle estremità dei cavi preparate, con componenti interni che garantiscono il controllo della sollecitazione e la tenuta.

• Giunti in resina/epossidica: Consiste nel versare una resina isolante bicomponente in uno stampo o in una scatola attorno al collegamento del conduttore. Una volta indurita, la resina forma un sistema isolante solido e impermeabile.

Test e convalida: garantire una durata di vita di trent'anni

Prima dell'impiego, i sistemi congiunti vengono sottoposti a test rigorosi per simulare decenni di servizio. Vengono sottoposti a:

• Cicli termici: Riscaldato e raffreddato ripetutamente per testare la stabilità dei materiali e delle interfacce.

• Cicli di carico: Trasporto di corrente elevata durante cicli termici, verifica della connessione dei conduttori e dell'isolamento in condizioni reali.

• Test ad alta tensione e scariche parziali: Per verificare l'integrità dell'isolamento e garantire che non si verifichi alcun degrado interno.

• Test di immersione in acqua e calore umido: Per convalidare l'efficacia a lungo termine delle guarnizioni ambientali.

Dai tunnel più profondi della metropolitana alle linee aeree che attraversano la campagna, i giunti dei cavi sono i guardiani silenziosi e indispensabili della nostra continuità elettrica. Rappresentano una perfetta fusione di scienza dei materiali, fisica elettrica e artigianato di precisione. La prossima volta che premete un interruttore e la luce si accende all'istante, ricordate la rete di cavi – e i giunti semplici ma altamente ingegnerizzati che li collegano – che funzionano in modo impeccabile e invisibile per fornire l'energia che definisce il nostro mondo moderno.