Accoppiamento cavo derivato: schema di collegamento e strumenti necessari 

Giunto del cavo di diramazione: considerazioni critiche sull'installazione e selezione degli strumenti

L'installazione di connessioni derivate nelle reti di media e alta tensione non è solo una connessione meccanica di conduttori, ma la creazione di un'unità affidabile in grado di resistere per decenni a carichi termici ed elettrodinamici. Errore in fasegiunzione ad alta tensioneoppure la scelta sbagliata dello strumento può portare alla rottura dell'isolamento, al surriscaldamento locale e all'arresto di emergenza di una sezione della rete. Nella nostra pratica ingegneristica, abbiamo più volte riscontrato le conseguenze di un'installazione imprudente: dalle scariche parziali ai guasti completi delle linee via cavo in inverno, quando il carico sulla rete raggiunge il suo picco.

Questo manuale è stato sviluppato sulla base dell'esperienza reale nell'utilizzo degli accessori per cavi in ​​condizioni climatiche difficili. Considereremo uno schema dettagliato per il collegamento dei giunti di derivazione, un elenco degli strumenti professionali necessari e gli errori chiave commessi anche dagli installatori esperti. Particolare attenzione è rivolta alle tecnologie utilizzate dai principali produttori comeShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltd, le cui soluzioni hanno dimostrato la loro efficacia in progetti dalla Siberia al Medio Oriente.

Perché i metodi di torsione standard non sono applicabili alle linee ad alta tensione

Nelle reti a bassa tensione (fino a 1000 V), gli elettricisti utilizzano spesso morsetti meccanici o semplici torsioni seguite da isolamento. Tuttavia, quando si passa alle classi di tensione da 6 a 35 kV e superiori, la fisica del processo cambia radicalmente. Il nemico principale non è solo la corrente, ma anche un campo elettrico ad alta intensità. Alla giunzione dei conduttori si verifica una concentrazione del campo elettrico, che richiede l'uso di speciali elementi schermanti e strati semiconduttori per equalizzare il potenziale.

Se si ignorano i requisiti relativi alla geometria della connessione e alla qualità dell'isolamento, si verifica un effetto "ago": le cavità d'aria microscopiche all'interno dell'isolamento iniziano a ionizzarsi. Ciò porta a scariche parziali, che bruciano gradualmente i canali nel dielettrico. Il risultato è prevedibile: rottura dell'isolamento dopo diversi mesi o anni di funzionamento. Ecco perchégiunzione ad alta tensionerichiede l'utilizzo di accoppiamenti certificati (termoretraibili o termoretraibili a freddo) e il rigoroso rispetto del processo tecnologico.

Strumenti e materiali necessari per l'installazione del giunto di derivazione

La qualità dell'installazione di un giunto di derivazione dipende per l'80% dalla preparazione della superficie e dalla precisione dimensionale e solo per il 20% dal processo di restringimento o crimpatura stesso. Avere lo strumento giusto non è una questione di comodità, bensì una garanzia di sicurezza. Di seguito è riportato un elenco completo delle attrezzature necessarie per svolgere il lavoro in modo professionale.

1. Strumento per tagliare i cavi

Il taglio dei cavi è la fase più critica. Qualsiasi graffio sullo schermo o danno all'isolamento residenziale è inaccettabile.

• Tagliacavi o seghetto:Per tagli diritti dei cavi. È importante utilizzare uno strumento che lasci bave minime. Un'estremità irregolare renderà difficile sigillare il giunto.
• Spogliarelliste per lo stripping:Coltelli speciali con profondità di taglio regolabile. È severamente vietato l'uso di un normale coltello da montaggio ("coltello da scarpe"), poiché il rischio di tagliare il filo conduttivo è quasi del 100%. Si consiglia di utilizzare estrattori a lama fissa configurati per il tipo specifico di isolamento (XLPE, EPR o carta).
• Dispositivo di rimozione dello schermo semiconduttivo:Per i cavi con isolamento estruso è necessario rimuovere con attenzione lo strato schermante semiconduttore senza danneggiare l'isolamento principale. Spesso a questo scopo vengono utilizzati nastri abrasivi o raschietti speciali.

2. Strumento per il trattamento della superficie

L'adesione delle guaine termoretraibili o il contatto nelle maniche termoretraibili richiede una perfetta pulizia delle superfici.

• Salviette senza pelucchi:Gli stracci normali lasciano microfibre che possono diventare punti di foratura. Utilizzare solo tovaglioli non tessuti specializzati.
• Solvente per sgrassaggio:Alcol isopropilico o detergenti speciali consigliati dal produttore del giunto. Usa l'acetone con cautela, poiché può essere aggressivo per alcuni tipi di isolanti polimerici.
• Nastri abrasivi (P60–P120):Necessario per creare microrugosità sulla superficie dell'isolante prima dell'applicazione dello stucco semiconduttivo o dell'installazione dei tubi. Ciò migliora l'adesione ed elimina gli spazi d'aria.

3. Strumento per collegare i nuclei

La resistenza meccanica del contatto determina la capacità dell'accoppiamento di resistere alle correnti di cortocircuito.

• Pressa idraulica:Per crimpare manicotti. Le pinze manuali sono adatte solo per piccole sezioni (fino a 50 mm²). Per cavi di alimentazione da 70–240 mm² e superiori è necessario uno strumento idraulico con matrici corrispondenti al tipo di guaina.
• Insieme di matrici:Filiere esagonali o quadre a seconda del tipo di manicotti di collegamento utilizzati. È importante monitorare l'usura degli stampi: un profilo deformato del manicotto porterà a una distribuzione non uniforme della corrente e al surriscaldamento.

4. Attrezzatura termoretraibile (per maniche termoretraibili)

Se si utilizzano soluzioni termoretraibili, il controllo della temperatura è fondamentale.

• Torcia a propano a fiamma morbida:La fiamma violenta di un bruciatore a gas può bruciare attraverso l'isolamento. È necessario utilizzare bruciatori con regolatore di alimentazione del gas e ugelli per una distribuzione uniforme del calore.
• Pirometro (termometro a infrarossi):Il controllo visivo è insufficiente. La temperatura di contrazione deve rientrare in un intervallo ristretto (solitamente 120-140°C per la maggior parte dei materiali). Il surriscaldamento sopra i 160°C provoca la degradazione del polimero, mentre il surriscaldamento sotto i 110°C non fornisce la necessaria forza di compressione radiale.

Per giunti termoretraibili che vengono promossi attivamenteShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltdnella sua linea di prodotti per condizioni climatiche difficili, non sono necessarie apparecchiature a gas. Ciò riduce il rischio di danni ai cavi dovuti a incendi e accelera l'installazione, soprattutto in condizioni di vento o in spazi ristretti.

Schema passo passo per il collegamento di un giunto per cavo di derivazione

Il processo di installazione può variare a seconda del tipo di giunto (monofase o trifase, termoretraibile o termoretraibile), ma la logica generalegiunzione ad alta tensionerimane invariato. Consideriamo l'algoritmo utilizzando l'esempio dell'installazione di un giunto di derivazione monofase su un cavo con isolamento in polietilene reticolato (XLPE).

1. Preparazione e marcatura dei cavi

   Il primo passo è pulire la guaina esterna del cavo da sporco e umidità. Misurare la lunghezza della scanalatura secondo le istruzioni del produttore del giunto. Tipicamente varia da 300 a 500 mm per i collegamenti in derivazione. Eseguire dei tagli circolari sul guscio esterno, sullo schermo e sull'isolamento, rispettando la profondità del taglio.Attenzione: la profondità del taglio sull'isolamento del conduttore non deve superare 0,5–1 mm, per non danneggiare il conduttore di rame.

2. Rimozione strati e pulizia

   Rimuovere con attenzione il guscio esterno, la schermatura metallica (se presente) e lo strato semiconduttivo. Lo strato semiconduttore deve essere rimosso alla lunghezza specificata nello schema (solitamente 20–30 mm dal bordo dell'isolamento principale). Pulire accuratamente la superficie dell'isolamento principale con un nastro abrasivo fino a ottenere uno stato opaco, quindi sgrassare con un panno privo di lanugine imbevuto di alcool. I movimenti dovrebbero andare solo dall'isolante allo schermo, per non trasportare particelle di grafite sull'isolante pulito.

3. Installazione del connettore (manicotto)

   Alle estremità dei conduttori collegati rimuovere l'isolante per una lunghezza pari alla metà della lunghezza della guaina più 5 mm di margine. Inserire i nuclei nel manicotto di collegamento finché non si fermano. Eseguire l'aggraffatura con una pressa idraulica, partendo dal centro del rivestimento verso i bordi. Il numero di arricciature dipende dalla lunghezza della manica (di solito 2–4 arricciature). Dopo la crimpatura, rimuovere gli spigoli vivi e le sbavature sul manicotto con una lima o una lima ad ago, quindi pulire il giunto.

4. Ripristino dello schermo e dell'isolamento

   Questo è un passaggio fondamentale per garantire la resistenza elettrica.

   • Per maniche termoretraibili:Installare il tubo semiconduttivo interno nel punto di connessione. Dovrebbe coprire il nucleo nudo e parte dell'isolamento principale. Usa una torcia per riscaldare in modo uniforme, muovendoti dal centro verso l'esterno per far uscire l'aria. Quindi installare il tubo isolante esterno con lo strato adesivo. Monitorare la temperatura con un pirometro.
   • Per i giunti termorestringenti:Tirare delicatamente il tubo in elastomero sopra la connessione. Grazie alla sua memoria di forma, il materiale comprime saldamente il cavo, creando una pressione di contatto costante. Questo metodo elimina il rischio di danni termici all'isolamento, rendendo il prodottoShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltdpreferibile per l'installazione in condizioni di campo senza accesso alle apparecchiature del gas.
5. Sigillatura e protezione

   Completare l'installazione installando le coperture o i nastri protettivi esterni. Se il giunto deve essere interrato, utilizzare mastice bituminoso o speciali composti sigillanti per impedire la penetrazione dell'umidità. Assicurarsi che tutte le transizioni tra i materiali siano fluide e prive di gradini che potrebbero creare un campo elettrico concentrato.

Errori tipici di installazione e loro conseguenze

Anche con gli strumenti giusti, gli installatori spesso commettono errori di sistema. L'analisi dei guasti nei nostri laboratori mostra le seguenti cause più comuni di difetti:

Uno dei nostri clienti ha riscontrato guasti nell'accoppiamento dei rami seriali in una sottostazione in una regione ad alta umidità. L'indagine ha rivelato che gli installatori hanno saltato la fase di sgrassaggio dell'isolamento prima di installare la guaina termorestringente. Una pellicola microscopica di grasso siliconico (residuo della produzione dei cavi) impediva all'elastomero di sigillarsi saldamente. Dopo aver implementato severi controlli di pulizia, il tasso di fallimento è sceso a zero. Questo caso evidenzia: la tecnologiagiunzione ad alta tensionenon tollera compromessi nell'igiene dell'installazione.

Scegliere tra le tecnologie termoretraibili e termoretraibili a freddo

Quando si acquista un'attrezzatura, spesso sorge la domanda: quale tecnologia scegliere? La risposta non dipende dal prezzo, ma dalle condizioni operative e dalle qualifiche del personale.

Maniche termoretraibilitradizionalmente più economico e ampiamente distribuito. Richiedono una fonte di fuoco (bruciatore a gas) e un operatore qualificato in grado di controllare la temperatura. Il loro vantaggio è l'elevata resistenza meccanica dopo il ritiro e la buona adesione dello strato adesivo. Tuttavia, in condizioni di forte vento o in spazi chiusi con ventilazione limitata, l’uso di fiamme libere potrebbe essere vietato o difficoltoso.

Giunti termorestringenti, come quelli prodotti utilizzando la tecnologiaShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltd, sono esenti da queste carenze. L'installazione è più rapida (non c'è tempo per il riscaldamento e il raffreddamento) e viene eliminato il rischio di errore umano associato al surriscaldamento. I materiali elastomerici forniscono una pressione radiale costante, compensando la dilatazione termica del cavo (“respirazione del cavo”). Ciò li rende ideali per collegamenti di derivazione in aree difficili da raggiungere, su torri di trasmissione di potenza o in pozzi.

Da un punto di vista economico, sebbene il costo del giunto termorestringente stesso possa essere superiore del 15-20%, il costo totale di proprietà (TCO) è spesso inferiore a causa dei tempi di installazione ridotti e dell'eliminazione della necessità di costose apparecchiature a gas e di manutenzione.

Controllo qualità e test dopo l'installazione

L'installazione non termina con l'installazione dell'ultimo tubo. Prima di applicare la tensione è necessario eseguire un controllo visivo e strumentale.

• Ispezione visiva:Verificare la presenza di pieghe, bolle, crepe o danni al guscio esterno. Assicurarsi che tutti i contrassegni siano installati correttamente.
• Misura della resistenza di isolamento:Utilizzare un megaohmmetro per una tensione di 2,5 kV o 5 kV (a seconda della classe di tensione del cavo). La resistenza deve essere conforme al PUE o agli standard locali (solitamente almeno 1000 MOhm km per i nuovi cavi).
• Test ad alta tensione costante:Per i componenti critici si consiglia di effettuare prove in corrente continua con una tensione 2–3 volte superiore alla tensione nominale per 15 minuti. Nessuna rottura e corrente di dispersione stabile confermano la qualitàgiunzione ad alta tensione.

CompagniaShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltdè dotata di uno dei più grandi laboratori elettrici della Cina settentrionale, dove ogni lotto di prodotti viene testato nella gamma fino a 1000 kV. Questo livello di controllo permette di garantire che ogni giunto che arriva all'installatore abbia già un margine di sicurezza molte volte superiore ai carichi di esercizio. Ciò è particolarmente importante per i progetti nella CSI e in Asia, dove le fluttuazioni climatiche possono essere estreme.

Domande frequenti

È possibile utilizzare giunti di derivazione per collegare cavi di sezione diversa?

Sì, questo è possibile, ma richiede l'uso di manicotti adattatori o connettori speciali. In questo caso è necessario seguire attentamente le istruzioni per equalizzare il campo elettrico nella zona di transizione del diametro. Non è possibile collegare semplicemente nuclei di diverso diametro con un manicotto normale senza riempire i vuoti con un composto o nastro speciale, altrimenti si verificherà l'effetto corona.

Qual è la durata di un giunto di derivazione di qualità?

Con una corretta installazione e il rispetto delle condizioni operative, la durata dei moderni giunti polimerici è di almeno 30 anni. I prodotti certificati secondo gli standard GOST o IEC, ad esempio da produttori fidati, mantengono le loro proprietà anche in caso di carichi ciclici e variazioni di temperatura da -60°C a +90°C.

È necessario mettere a terra lo schermo dell'accoppiamento di derivazione?

Necessariamente. Lo schermo del giunto deve essere costantemente collegato allo schermo del cavo principale e messo a terra in modo affidabile. Una schermatura rotta o la mancanza di messa a terra causeranno la comparsa di un potenziale pericoloso sulla superficie del giunto, creando un rischio di scossa elettrica per il personale e provocando scariche superficiali.

Qual è il vantaggio principale dei manicotti termorestringenti rispetto a quelli termorestringenti?

Il vantaggio principale è l'indipendenza dalla fonte di calore e l'eliminazione del rischio di danni termici all'isolamento. Le tecnologie termoretraibili a freddo forniscono una qualità di installazione più costante sul campo, soprattutto a basse temperature o forti venti dove l'uso di un cannello a gas è inefficace o pericoloso.

Conclusione

Il giunto del cavo di diramazione è un elemento critico del sistema di alimentazione che richiede un'attenta selezione di materiali e strumenti. Di successogiunzione ad alta tensioneè raggiunto non solo dalla qualità del prodotto stesso, ma anche da una rigorosa disciplina di installazione: pulizia, precisione dimensionale e controllo di ogni fase. L'uso di strumenti e tecnologie moderne, come i sistemi termoretraibili, ci consente di ridurre al minimo i rischi e garantire una fornitura ininterrotta di elettricità ai consumatori.

Quando si sceglie un fornitore di accessori per cavi, prestare attenzione alla disponibilità delle proprie strutture di prova e del supporto tecnico. Aziende con una profonda esperienza comeShijiazhuang Hist Electric Co.,Ltd, offrono non solo prodotti, ma soluzioni complete adattate alle condizioni operative reali. Ciò garantisce la longevità delle vostre reti e la sicurezza del vostro personale.

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