Nei moderni sistemi energetici, i cavi di media tensione sono componenti fondamentali della trasmissione e distribuzione di energia. Svolgono un ruolo vitale nelle reti elettriche urbane, negli impianti industriali, nei progetti di energia rinnovabile e in altri campi. Con la continua crescita della domanda di energia e la crescente complessità della struttura della rete elettrica, l’affidabilità delle giunzioni dei cavi è diventata particolarmente importante. Essendo una parte fondamentale del sistema di cavi di media tensione, il giunto deve garantire sicurezza elettrica, resistenza meccanica, resistenza ambientale e stabilità a lungo termine.
Questo articolo esplorerà la tecnologia di lavorazione congiunta dei cavi di media tensione in Australia, concentrandosi su come garantire la sicurezza elettrica e la stabilità a lungo termine dei cavi di media tensione attraverso adeguate misure di progettazione e lavorazione congiunte, in particolare nell'applicazione di cavi armati di media tensione e cavi di alimentazione di media tensione.
1. Perché le giunzioni dei cavi di media tensione sono così importanti
I giunti dei cavi di media tensione si riferiscono solitamente alla parte che collega due o più cavi insieme. Non è solo un nodo chiave del sistema energetico, ma spesso anche un’area ad alto rischio di guasti. Se le giunzioni dei cavi di media tensione non vengono maneggiate correttamente, ciò può portare a gravi conseguenze come surriscaldamento delle giunzioni, danni all'isolamento, cortocircuiti elettrici e persino incendi. Una buona progettazione e trattamento dei giunti possono non solo garantire la continuità elettrica, ma anche prolungare la durata del cavo e ridurre il verificarsi di guasti elettrici.
2. Requisiti di trattamento congiunto per cavi di media tensione in Australia
Secondo gli standard australiani e le specifiche del settore energetico, il trattamento dei giunti dei cavi di media tensione deve soddisfare i seguenti requisiti fondamentali:
Sicurezza elettrica
I giunti devono avere buone proprietà di isolamento elettrico, in grado di isolare efficacemente le alte tensioni ed evitare perdite di corrente e cortocircuiti elettrici. Il materiale isolante del giunto deve avere un'elevata rigidità dielettrica e una buona resistenza al calore per far fronte al calore generato quando la corrente lo attraversa.
Resistenza meccanica
Le giunzioni dei cavi di media tensione si trovano solitamente nei punti chiave di connessione del cavo, pertanto le giunzioni devono avere una resistenza meccanica sufficiente per resistere allo stress causato dalla pressione esterna, dalla tensione, dall'impatto e dal peso del cavo. Inoltre le giunzioni devono essere ben sigillate per evitare che fattori ambientali esterni come acqua, umidità, polvere, ecc. corrodano il cavo.
Resistenza ambientale
I giunti devono avere sufficiente adattabilità ambientale come resistenza alla corrosione, resistenza alle alte temperature, resistenza alle basse temperature e resistenza ai raggi UV. Soprattutto nelle condizioni climatiche variabili dell'Australia, i giunti dei cavi devono adattarsi a diverse sfide ambientali, dalle calde aree desertiche alle zone costiere umide.
Stabilità a lungo termine
I giunti devono avere stabilità a lungo termine per garantire che il sistema di alimentazione funzioni stabilmente per lungo tempo senza surriscaldamenti, guasti, cortocircuiti o altri problemi di guasto. Soprattutto in condizioni di carico elevato e funzionamento ad alta temperatura, i giunti devono mantenere le loro proprietà elettriche e meccaniche per lungo tempo.
3. Tipi comuni di giunti per cavi di media tensione
Nella lavorazione congiunta di cavi di media tensione, le tipologie comuni di giunzione sono le seguenti:
Giunto dritto
Il giunto diritto viene utilizzato per collegare due conduttori di cavi, principalmente tramite giunti metallici o crimpatura. Questo giunto ha una struttura semplice e di basso costo ed è adatto per collegamenti di cavi corti.
Giunto di derivazione (giunto a T)
Il giunto di derivazione viene utilizzato per diramare un cavo in due cavi. Questo tipo di giunto ha una struttura più complessa e solitamente richiede un'ulteriore protezione impermeabile e isolante. È ampiamente utilizzato nei sistemi di distribuzione dell'energia.
Giunto di terminazione
I giunti terminali vengono utilizzati per il collegamento terminale dei cavi, solitamente per la lavorazione terminale dei cavi, l'accesso alle apparecchiature elettriche, ecc. I giunti terminali devono prestare particolare attenzione alle prestazioni di impermeabilità, resistenza al calore e sismica.
Giunti per cavi armati di media tensione
I giunti per cavi armati di media tensione sono giunti speciali per il collegamento di cavi di media tensione (in particolare cavi armati). Poiché i cavi armati hanno guaine metalliche aggiuntive, nella progettazione del giunto è necessario considerare come garantire una buona connessione tra la guaina metallica e il conduttore del cavo e lo strato schermante.
IV. Fasi di lavorazione delle giunzioni di cavi di media tensione
La lavorazione delle giunzioni dei cavi di media tensione è un progetto sistematico che coinvolge più collegamenti, ognuno dei quali influisce direttamente sulla qualità e sulla stabilità a lungo termine delle giunzioni. Di seguito sono riportati i passaggi comuni per la lavorazione dei giunti dei cavi di media tensione:
1. Preparazione: spelatura e pulizia dei cavi
Prima di procedere alla giunzione del cavo di media tensione, il cavo deve essere spelato per garantire che il conduttore, lo strato isolante e lo strato schermante nell'area del giunto possano essere esposti per il collegamento e la protezione. Il processo di spelatura deve essere eseguito con attenzione per evitare di danneggiare il materiale isolante all'interno del cavo.
Spellatura del conduttore: la spelatura del conduttore comporta la rimozione dello strato isolante esterno per esporre il nucleo conduttivo. Il conduttore deve essere piatto e non danneggiato per garantire un buon contatto.
Spellatura dell'isolamento: quando si rimuove lo strato isolante, assicurarsi che la lunghezza di spelatura soddisfi i requisiti di progettazione per evitare un'eccessiva spelatura che potrebbe comportare l'esposizione del conduttore o giunti instabili.
Spelatura della schermatura: se il cavo è dotato di schermatura, è necessario togliere la schermatura e assicurarsi che non interferisca con il giunto.
2. Collegamento dei conduttori: crimpatura e saldatura
Nella lavorazione delle giunzioni dei cavi di media tensione, il collegamento dei conduttori è una delle fasi più critiche. In generale esistono due modi per collegare i conduttori:
Crimpatura: la crimpatura è il modo più comune per collegare i conduttori. Strumenti speciali vengono utilizzati per premere saldamente il conduttore e la parte di giunzione per garantire un contatto stabile. La qualità della crimpatura influisce direttamente sulla stabilità elettrica del giunto.
Saldatura: in alcuni casi particolari i conduttori possono essere collegati anche mediante saldatura. La saldatura può fornire una connessione più sicura, soprattutto quando la superficie del conduttore è ruvida o danneggiata.
3. Installazione dello strato isolante
Dopo aver collegato i conduttori, è necessario installare uno strato protettivo isolante in corrispondenza del giunto. Lo strato isolante è un'importante barriera per prevenire perdite di corrente e guasti. I materiali isolanti comuni includono guaine termorestringenti e guaine termoretraibili a freddo.
Guaina termorestringente: La guaina termorestringente restringe il tubo riscaldandolo, avvolgendo così saldamente la parte di giunzione. La guaina termorestringente non solo fornisce protezione isolante, ma previene anche efficacemente l'intrusione di umidità, polvere e sostanze chimiche.
Guaina termoretraibile a freddo: la guaina termorestringente a freddo si restringe allungandosi e tensionando e non richiede riscaldamento durante l'installazione, il che è facile da usare.
4. Trattamento guaina metallica (per cavi armati di media tensione)
Per i cavi armati di media tensione il trattamento delle giunzioni richiede anche un'ulteriore protezione della guaina. La guaina metallica del cavo armato fornisce una protezione meccanica aggiuntiva, quindi il giunto deve garantire il collegamento tra la guaina metallica e il conduttore, lo strato isolante e lo strato schermante nell'area del giunto.
Collegamento della guaina metallica: La guaina metallica deve essere saldamente collegata all'area del giunto tramite strumenti speciali per garantirne la resistenza alla pressione. La guaina deve essere collegata al filo di terra o al sistema di messa a terra per garantire la sicurezza elettrica.
5. Trattamento sigillante e impermeabilizzante
Per garantire la stabilità del giunto nel funzionamento a lungo termine, il trattamento di sigillatura e impermeabilizzazione è molto importante. Soprattutto per i cavi di media tensione posati sotto terra o in ambienti umidi, la protezione impermeabile può prevenire la corrosione o il cedimento delle giunzioni.
Nastro o sigillante impermeabile: applicare nastro o sigillante impermeabile sull'area del giunto per impedire l'ingresso di umidità nel giunto.
6. Test e verifica
Dopo che il giunto è stato elaborato, sono necessari test e verifiche approfonditi per garantire che le prestazioni elettriche del giunto soddisfino i requisiti standard.
Test ad alta tensione CC: utilizzato per testare le prestazioni di isolamento del giunto.
Test di perdita dielettrica: verificare se la perdita elettrica del giunto rientra in un intervallo ragionevole.
