Criteri di scelta dei cavi per posa interrata (1/5)

1. Generalità

Un cavo elettrico è essenzialmente costituito da un insieme di isolanti e di parti metalliche conduttrici (fig.1.1). Il conduttore destinato a portare la corrente e l'isolante in intimo contatto che lo riveste, formano quella che comunemente viene denominata “anima”. Un cavo può essere composto da un'unica anima (unipolare) o da più anime racchiuse in una guaina protettiva (multipolare). Per dare forma circolare al cavo solitamente gli interstizi tra un'anima e l'altra vengono colmati con composti estrusi chiamati riempitivi. Può essere presente anche uno schermo, con la funzione di ridurre l'influenza dei campi elettrici e i conseguenti disturbi, o un'armatura, per proteggere il cavo da danneggiamenti di natura meccanica.

Fig. 1.1 – Parti costituenti un cavo

L'isolante e la guaina hanno principalmente la funzione di isolare (la guaina ha funzioni anche di resistenza meccanica e di tenuta agli agenti chimici) e devono quindi possedere un'elevata rigidità dielettrica ma, contemporaneamente, anche specifiche caratteristiche termiche. La risposta dal punto di vista termico influenza infatti la portata (I_Z) del conduttore in regime permanente, determina cioè il massimo valore di corrente che il conduttore è in grado di sopportare per un tempo indefinito, alla temperatura di servizio ordinario (70° per il PVC e 90° per l'EPR), senza che si abbia un decadimento significativo delle caratteristiche dielettriche e meccaniche dell'isolante. Oltre a questo l'isolante deve essere anche in grado di resistere alla sollecitazione termica di corto circuito per almeno un secondo (A ² S) senza che questo provochi una perdita di vita del cavo superiore all'uno per mille. Diverso è il comportamento dell'isolante alle sollecitazioni termiche a seconda che si tratti di PVC o di gomma. Una mescola in PVC se viene superata la temperatura di servizio diventa plastica e, se è meccanicamente sollecitata, può deformarsi in modo permanente. Una guaina in gomma invece, pur non subendo alcuna deformazione, a causa della dilatazione termica può fessurarsi o sfaldarsi e danneggiarsi in modo irreversibile. In definitiva il cavo deve essere scelto in funzione sia della corrente che deve trasportare sia delle caratteristiche dell'ambiente di installazione. Un cavo interrato, direttamente o all'interno di un tubo, deve essere adeguatamente protetto contro le sollecitazioni meccaniche, e distanziato da altre tubazioni metalliche o di segnale e deve essere in grado di contrastare l'eventuale presenza di acqua o di umidità. Del resto anche la sua portata è influenzata dal particolare ambiente di posa e varia, a parità di sezione e con un determinato isolante, dalla profondità di posa, dalla resistività termica e dalla temperatura del terreno.

2. I cavi e le modalità di posa

2.1  I cavi per posa interrata

I cavi interrati devono resistere ad un ambiente particolarmente gravoso e perciò devono avere caratteristiche particolari per quanto concerne la resistenza all'acqua, alle possibili sollecitazioni esterne e alle basse temperature. Sono adatti per lo scopo cavi con tensioni nominali di isolamento 0,6/1 kV isolati in gomma etilpropilenica (EPR, ad esempio FG7(O)R), rispondenti alle Norme CEI 20-13, oppure in polivinilcolruro (PVC, ad esempio N1VV-K) rispondenti alle Norme CEI 20-14. Meno diffusi ma altrettanto idonei alla posa interrata sono i cavi, sempre con tensioni nominali di isolamento 0,6/1 kV, con isolamento a base di mescola elastomerica reticolata G10 dotati di guaina termoplastica di qualità M1 o elastomerica di qualità M2, oppure con isolamento in gomma siliconica G4 e guaina elastomerica di qualità M2 (Norme CEI 20-38, CEI 20-45). In tabella 2.1 sono indicate le principali mescole isolanti con le relative sigle identificative, IEC e nazionali, e le temperature di esercizio e di corto circuito.

Tab. 2.1 – Principali mescole utilizzate come isolante