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I cavi MT
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Generalità

Un cavo elettrico (fig. 1) è essenzialmente costituito da uno o più conduttori isolati con continuità, fra loro e verso l'ambiente esterno, ricoperti da un rivestimento di protezione tubolare. In un cavo si possono individuare le seguenti parti:

•  Conduttore - elemento metallico (generalmente in rame), destinato a portare la corrente, costituito da uno o più fili conduttori intrecciati tra loro.

•  Isolante - strato di materiale isolante, formato da particolari mescole, che avvolge il conduttore.

•  Anima - insieme del conduttore e dell'isolamento che lo ricopre, è in relazione al numero di anime che un cavo può essere unipolare, bipolare, tripolare.

•  Cintura - l'involucro isolante che avvolge l'insieme delle anime.

•  Guaina rivestimento, solitamente di materiale isolante, a volte rinforzato con elementi metallici, con funzione protettiva che avvolge con continuità le anime del cavo.

 

1) Guaina esterna 2) Schermo metallico 3) Semiconduttivo esterno 4) Isolante
5) Semiconduttivo interno 6) Conduttore

Fig. 1 Parti costituenti un cavo unipolare MT

Principali caratteristiche costruttive

Costruttivamente un cavo MT utilizzato negli impianti utilizzatori è sostanzialmente caratterizzato da:

•  il tipo di conduttore;

•  la formazione dei conduttori (numero e sezioni delle anime);

•  il tipo di isolante;

•  lo schermo;

•  l'armatura;

•  la guaina di protezione esterna.

Il conduttore del cavo è solitamente di rame negli impianti utilizzatori, di alluminio in altri casi, rotondo o settorale.

L'isolante può essere costituito da una mescola di gomma etilenpropilenica ad alto modulo (sigla G7), con eccellenti proprietà elettriche e meccaniche, meglio nota come gomma HEPR (Hard-Ethylene-Propylene-Rubber) oppure da una mescola termoplastica a base di polietilene reticolato (E4), XLPE (Cross-Linked-Polyethylene).

Lo schermo è realizzato mediante fili o nastri di rame, rispettivamente per cavi unipolari e tripolari. Per fornire una protezione anche contro i contatti diretti lo schermo, che deve costituire un involucro regolare con una distanza fra i fili contigui non superiore ai 4 mm, deve essere collegato a terra ad entrambe le estremità, CEI 11-17, art. 5.3.2. P er collegamenti di grande lunghezza è altresì preferibile mettere a terra il rivestimento metallico anche in corrispondenza dei giunti a distanze non superiori ai 5 km. Per collegamenti corti, normalmente non superiori al km è tuttavia ammessa la messa a terra del rivestimento metallico in un solo punto purché vengano adottate le opportune cautele indicate nella norma CEI 11-17 all'art. 5.3.2 .

A meno che non siano stati concordati fra committente e fornitore valori diversi, la sezione dello schermo è di circa 6 mm2 corrispondente ad una resistenza che non deve essere superiore a 3 ohm per chilometro. In ogni caso lo schermo collegato a terra deve avere una sezione adatta alla corrente che lo attraversa in caso di guasto a terra

La presenza di un'eventuale armatura, realizzata con fili o nastri di acciaio, permette di migliorare la resistenza meccanica del cavo nei confronti delle sollecitazioni esterne.

La guaina esterna dei cavi in media tensione è di colore rosso (CEI-UNEL 00721, vedi tabella 13) ed è abitualmente costituita da una mescola termoplastica a base di polivinilcloruro (PVC) di qualità Rz oppure in polietilene, quando si vuole ottenere una maggiore resistenza meccanica, a fronte però di una maggior rigidità del cavo. La guaina esterna non ha alcuna funzione d'isolamento bensì solo di protezione meccanica

In altri casi, quando sono necessari cavi a bassa emissione di fumi, gas tossici e corrosivi, si utilizza una mescola di gomme termoplastiche M1, oppure elastomeriche M2, che sono anche non propaganti l'incendio. Il nome del costruttore, o il marchio di fabbrica, deve essere stampigliato sulla guaina almeno ogni 550 mm oppure sull'isolante o su un nastro almeno 275 mm.

Dal punto di vista elettrico, gli aspetti più importanti da considerare in un cavo MT riguardano le tensioni nominali e la portata.

Le tensioni caratteristiche sono (tabella 1):

  • U0 è la tensione nominale di riferimento per l'isolamento a frequenza di esercizio tra un conduttore isolato qualsiasi e la terra, espressa in valore efficace;
  • U è la tensione nominale di riferimento per l'isolamento a frequenza di esercizio fra due conduttori isolati qualsiasi nel cavo, espressa in valore efficace;
  • UP è la tensione di tenuta dell'isolante a un impulso atmosferico, espressa in kV di cresta.

La portata di un cavo, definita come la massima corrente che il conduttore può portare in regime permanente e in condizioni di posa specificate senza che sia superata la massima temperatura sopportabile dall'isolante, dipende da:

  • il tipo di isolante;
  • le perdite nel conduttore, nell'isolante (dielettrico) e nella guaina;
  • la temperatura ambiente;
  • il tipo di posa (in aria, in tubo, nel terreno)
  • la modalità di posa (orizzontale, verticale, numero di conduttori adiacenti)

 

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