Nastro autoadesivo semiconduttivo: il levigatore di campo essenziale per gli accessori dei cavi

Nell'intricato mondo dei sistemi di cavi elettrici di media e alta tensione, la gestione del campo elettrico è un compito fondamentale per prevenire guasti prematuri. Mentre i materiali isolanti bloccano la corrente e i materiali conduttivi la trasportano, esiste una classe unica di materiali progettati per uno scopo unico e fondamentale: eliminare i vuoti d'aria e creare transizioni elettriche perfettamente fluide. Questo è il ruolo del nastro autoadesivo semiconduttivo, un componente specializzato indispensabile per realizzare giunzioni e terminazioni di cavi affidabili.

Il problema: perché l'elettricità è importante

Quando la schermatura semiconduttiva applicata in fabbrica a un cavo viene rimossa durante la giunzione o la terminazione, si crea una netta discontinuità. Il campo elettrico, che un tempo era uniformemente radiale all'interno del cavo, si concentra intensamente sul bordo di questa schermatura tagliata. Questo fenomeno, simile al picco di pressione dell'acqua in corrispondenza di una piega in un tubo flessibile, provoca scariche parziali (PD), microscopiche scintille elettriche che nel tempo erodono l'isolamento, portando infine alla rottura. La sfida principale è ricostruire un profilo elettrico continuo e uniforme dal conduttore verso l'esterno.

Il materiale: un composito progettato con precisione

Questo nastro non è semplicemente un materiale leggermente conduttivo; è un composito progettato per specifiche proprietà elettriche e fisiche.

• Polimero di base: in genere EPDM o gomma butilica, che conferisce flessibilità, elasticità e funge da base per l'adesivo.

• Riempitivo conduttivo: un elevato carico di particelle di nerofumo è uniformemente disperso nella matrice polimerica. Questo crea una resistività di volume controllata, solitamente compresa tra 10³ e 10⁵ ohm·cm, sufficientemente elevata da non provocare cortocircuiti, ma sufficientemente bassa da condurre le cariche in modo uniforme.

• Strato autoadesivo: il nastro è rivestito con un adesivo compatibile e sensibile alla pressione. Questo è fondamentale per creare un legame conforme e privo di vuoti con le superfici del cavo, che è l'essenza stessa della sua funzione. L'aria è un ottimo isolante e l'eventuale aria intrappolata diventa un potenziale sito di scariche parziali.

La funzione principale: come crea continuità elettrica

L'applicazione del nastro è metodica e precisa, spesso applicata su un nucleo di giunzione o di terminazione preparato. La sua funzione principale è duplice:

• Schermatura e livellamento del campo elettrico: applicato sopra l'isolamento e fino alla schermatura principale del cavo, estende lo strato semiconduttivo. Questa nuova superficie senza soluzione di continuità impedisce alle linee di campo elettrico di concentrarsi sui bordi taglienti, livellando efficacemente il gradiente elettrico ed eliminando i punti di stress.

• Interfaccia di controllo dello stress: in molti progetti di terminazioni, viene utilizzata come strato di interfaccia tra l'isolamento del cavo e un nastro di controllo dello stress ad alta costante dielettrica (Hi-K). Garantisce un contatto perfetto, consentendo al sistema di controllo dello stress di funzionare in modo efficiente, fornendo uno strato di base uniforme e conduttivo da cui è possibile graduare la tensione.

Creando questa zona di transizione omogenea, priva di vuoti e semiconduttiva, il nastro elimina la ionizzazione e garantisce che il campo elettrico venga distribuito come previsto dal design dell'accessorio.

Aree di applicazione chiave e importanza

Il nastro semiconduttivo è un elemento fondamentale nella costruzione di giunzioni e terminazioni per cavi con tensioni nominali da 10 kV a tensioni estremamente elevate. Il suo utilizzo è imprescindibile per l'affidabilità in:

• Giunti per cavi: vengono utilizzati per ricostruire la schermatura del conduttore e la schermatura dell'isolamento, collegando senza soluzione di continuità le schermature di due estremità del cavo.

• Terminazioni termorestringenti e termorestringenti: forniscono lo strato conduttivo critico sotto il tubo o l'elemento di controllo delle sollecitazioni.

• Sistemi nastrati: nelle terminazioni completamente nastrate a mano, si tratta di uno strato fondamentale nella costruzione sequenziale dell'accessorio.

Senza di esso, anche il migliore isolamento verrebbe compromesso da microscopici vuoti d'aria e concentrazioni di campo, riducendo drasticamente la durata dell'accessorio.

Spesso nascosto sotto strati protettivi esterni, il nastro autoadesivo semiconduttivo svolge una funzione silenziosa ma fondamentale. È la soluzione definitiva per le sfide di interfaccia insite negli accessori per cavi installati sul campo. Garantendo una transizione elettricamente fluida e priva di vuoti, protegge il sistema dall'insidiosa minaccia delle scariche parziali. In sostanza, non si limita a incollare i componenti, ma li fonde in un'unica unità elettricamente omogenea, rendendolo un guardiano non riconosciuto dell'affidabilità e della sicurezza della rete a lungo termine.